[实用新型]一种带保护套管的耐磨热电偶/热电阻

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热电偶/热电阻技术，特别是一种带保护套管的耐磨热电偶/热电阻。

背景技术

工业自动化领域目前大量使用带保护套管的热电偶/热电阻，无论是传统的普通产品还是各种各样的耐磨专利产品，其保护套管外形全部是圆形或根部较粗前端部较细略带锥度的圆锥形，这种外形结构的套管加工方法简单，相应制造成本低廉，但是在工业现场安装使用于管道或者设备内时，阻力大，强度低，不耐冲刷和磨损，在流速较高的场合套管根部还容易断裂，所以使用寿命短，不但给工矿企业增加购置、停车更换成本，而且给维修工增加很多劳动量。各专业人士对带保护套管的热电偶/热电阻的保护套管的高强度耐磨性研究设计一直没有停止，但几乎全部是局限于对材质的选择和对特种材料配方的研究，而选用的材料材质越特殊，其制造成本就越高，尽管制造出来的热电偶热/电阻保护套管有一定的耐磨效果，但效果不理想，保护套管安装于管道后，其迎流侧、前端部和保护套管与管壁的交接处及套管根部磨损最为严重。

保护套管损坏主要是套管在使用中因较高的温度、较强的腐蚀、介质冲刷，造成的损坏主要有断裂、磨损泄漏，造成损坏的外力主要是介质对套管的摩擦阻力和压差阻力，根据牛顿第三运动定律，绕流物体对于流体的阻力和流体作用于物体的力大小相等方向相反，所以研究造成套管损坏的摩擦阻力和压差阻力，可以等效为研究绕流物体对于流体的阻力。

摩擦阻力来源于物面粘性切应力的合力，压差阻力是物面上压力的合力在流动方向的分量。一般说来当流动处于层流状态，流动尚未发生分离，则总阻力主要表现为摩擦阻力，这个力是造成套管损坏的主要力，当流动开始发生分离，但分离较小，且流动仍处于层流状态，这时摩擦阻力和压差阻力具有同等重要性，随着流动分离的加剧，压差阻力也越来越占主导地位。

根据http://em.sjtu.edu.cn/fluid/neirong/c/C_473.htm记载，上海交通大学工程力学系研制的中国教育部新世纪网络课程建设工程《流体力学》C4.7.3不同形状物体的阻力系数一节中，图C4.7.7“水滴形流线型体在风洞实验中所做的阻力测量的结果”所述：以t表示水滴形流线型体的厚度，l表示弦长，阻力系数为Cd，分别考察了摩擦阻力、压差阻力和总阻力变化规律，当t/l减小时压差阻力虽然减小，但摩擦阻力上升更快，当t/l增大时摩擦阻力减小，但压差阻力急剧上升，两者均使总阻力增大；将水滴形流线体与相同厚度的圆柱体相比，前者的最小阻力系数只有后者最小阻力系数的1/5；流线型体的厚度t和弦长l之比t/l＝0.25时，流线体在流体中摩擦阻力、压差阻力的合力最小。

根据http://www.cngspw.com/vbooks/ShowSubject.asp？SubjectID＝3979记载，清华大学教学软件库《工程流体力学》第八章第八节“圆柱绕流现象与阻力”附表“若干物型的阻力系数”，非流线型物体的阻力系数试验值结果是：圆柱和半管二元物型的阻力系数Cd是1.2，方形柱的阻力系数Cd是2.0，椭柱的阻力系数Cd是0.2～0.46。据此，圆形套管阻力系数较高，而接近于流线型的椭柱的阻力系数较低。又根据表中的试验数据可以看出，二元物型的阻力系数主要决定于迎流侧的形状和尺寸，如圆柱和半管、方柱和平板等应流侧几何形体一样，阻力系数基本相同。

又根据机翼在风洞中的实验，在风速为210英里/小时时，机翼圆头朝前时机翼的阻力系数为1，机翼箭头朝前时，阻力则为前者的2倍，这是因为机翼圆头朝前时产生的涡流区远小于机翼箭头朝前时产生的涡流区。所以完整流线型设计的前圆后尖略像水滴形的套管，

在此理论基础上，可以设计出新型低阻力高强度的带保护套管的热电偶/热电阻。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种带保护套管的耐磨热电偶/热电阻，从而可以实现热电偶在管道中的阻力最小，摩擦力也最小，使用寿命相应延长的技术效果。

为了实现解决上述技术问题的目的，本实用新型采用了如下技术方案：

本实用新型的带保护套管的耐磨热电偶/热电阻，包括热电偶/热电阻合金、接线盒支撑套管、接线盒，保护套管中间有容纳热电偶/热电阻合金的空腔，特征在于：所述保护套管的插入设备/管道内部部分的迎流侧是流线型水滴形或流线型弹头形；背流侧可以是与迎流侧对称的几何形状，也可以是其他光滑或者平头形状，如圆形、椭圆形、齐平形、抛物线型等。