[发明专利]一种金属内壁温测量装置及方法

权利要求书

1.一种金属内壁温测量装置，其特征在于：该装置包括光纤温度传感器(1)以及被测量金属样件，其中，被测量金属样件包括被测金属样件前段(6)和被测金属样件后段(7)，且两者通过活套螺纹(4)相固定连接，并通过被测金属样件前段(6)和被测金属样件后段(7)之间设置的平面密封垫片(5)进行密封；在被测金属样件前段(6)右侧端面上开有测温槽(8)，所述的测温槽(8)为不同半径的同心圆，并在每个同心圆敷设一根多测点的光纤温度传感器(1)；在被测金属样件前段(6)沿轴线方向的管壁上开孔，且开孔在沿轴线不同长度或者不同角度引出，使位于测温槽(8)中的光纤温度传感器(1)从被测金属样件前段轴向方向的开孔引出，且光纤温度传感器(1)经激光焊与光纤传感器的连接头(3)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种金属内壁温测量装置，其特征在于：所述的被测金属样件前段轴向方向中的开孔中设有毛细管(2)，光纤温度传感器(1)从毛细管(2)引出。

3.根据权利要求1所述的一种金属内壁温测量装置，其特征在于：所述的测温槽(8)还可以为阿基米德螺旋形敷设槽，在阿基米德螺旋形敷设槽设置单根或多根光纤温度传感器(1)。

4.根据权利要求1所述的一种金属内壁温测量装置，其特征在于：所述的被测金属样件前段(6)厚度方向的槽面与轴向方向的孔面相交处光滑且无毛刺。

5.根据权利要求1所述的一种金属内壁温测量装置，其特征在于：所述的被测金属样件前段(6)与平面密封垫片(5)之间填充有与管道材质一致的金属粉末，用于固定光纤，但不改变传热性能。

6.一种金属内壁温测量方法，其特征在于：该方法具体包括如下步骤：

步骤1、将被测金属样件制成两段，并通过活套螺纹进行固定连接；

步骤2、在被测金属样件段的端面上设置测温槽；

在被测金属样件前段中与被测金属样件后段相接触的端面上开有同心圆槽或者阿基米德螺旋槽；

步骤3、在被测金属样件中设置光纤温度传感器，以实现对被测金属样件厚度方向的温度测量；

在被测金属样件的测温槽中敷设光纤温度传感器，在被测金属样件内埋置有毛细管，且毛细管沿轴向不同长度或着不同角度处引出，使敷设在测温槽中的光纤温度传感器从毛细管引出，使光纤温度传感器经激光焊与光纤传感器的连接头相连，并在毛细管引出处与被测金属样件的外壁焊接固定；利用埋入被测金属内的光纤温度传感器，实现对沿金属厚度方向的壁温测量 。

7.根据权利要求6所述的一种金属内壁温测量方法，其特征在于：所述的步骤1的具体步骤为：将被测金属样件分成被测金属样件前段和被测金属样件后段，前两者之间设置有平面密封垫片，并通过同样材质的活套螺纹进行密封固定连接。