[发明专利]单管多点实芯铠装热电偶及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有多个长短不同测温点的热电偶，尤其涉及一种不易断裂且气密性好的单管多点实芯铠装热电偶及其制作方法。

背景技术

在炼油化工、化学化工生产过程中有很多反应器，特别是汽、柴油加氢精制及加氢裂化反应器中，工作温度400℃以上、工作压力30Mpa左右，反应物流从反应器顶部进入，在催化剂的作用下物料间发生化学反应，放出热量，因此沿反应器轴向存在催化剂床层温升，需采用超高压、高温的多点铠装热电偶进行测温。多点铠装热电偶适用于存在温度梯度的环境，可同时测量多个位置或对位置的多处进行测量。

高压多点铠装热电偶在成型过程中，通常都采用将已经预制成型的不同长度、小直径、薄壁的微细铠装热电偶合并装在一根保护管内，再进行二次拉紧变径。即对于预制成型热电偶而言，各自有一个属于自己的铠装保护管，又共同拥有一个公共的保护管。这种方法制成的多点铠装热电偶，存在如下缺陷：

一、由于设备安装孔径受到一定的限制，法兰上安装的铠装热电偶数量同样也受到一定的限制，一个保护管的直径所限制的体积管内，要容纳诸多长短不一的铠装热电偶，只能将预制的铠装热电偶拉制成管壁薄、直径细的微细铠装热电偶，造成管壁薄、偶丝直径细、绝缘性能差的现象，导致热电偶测温范围满足不了要求(热电偶测温范围与它的长短无关，而与偶丝的直径相关)。

二、由于原来的多点铠装热电偶管壁薄、偶丝直径细，导致强度性能很差，故存在容易断裂的缺陷，还存在因不耐氢气腐蚀而易开裂的问题，使用寿命较短，同时给运输和安装都带来极大的不利。如果在运输、安装过程中，由于焊接原因导致法兰根部套管发生开裂或断裂，或者运行后如果有一个或两个铠装热电偶损坏，重新修复难度很大，一般需要更换整个多点铠装热电偶，造成严重损失和浪费。

三、由于原有的多点铠装热电偶是由预制的多个微细铠装热电偶组合而成，经二次拉制而成，但不管拉制得如何紧密，各支铠装热电偶之间还是存在一定的缝隙的，故整个多点铠装热电偶的气密性较差，在高温、高压状态下，强度和致密都成了问题，一旦最外面的保护套管开裂，就会导致高压氢气透过铠装热电偶之间的缝隙冲进接线箱，这是产生氢气套管内泄漏的最主要原因，对安全生产造成不小的隐患。

发明内容

本发明主要解决原有多点铠装热电偶存在管壁薄、偶丝直径细、强度差、易断裂、气密性较差、易内泄漏的技术问题；提供一种单管多点实芯铠装热电偶及其制作方法，所制作而成的单管多点实芯铠装热电偶的保护套管有较厚的管壁，增加每支裸体热电偶丝的直径，多支裸体热电偶通过密封氧化镁进行绝缘和固定，故强度大，不易断裂，提高气密性，降低泄漏风险。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明的单管多点实芯铠装热电偶，包括保护套管、密封固定棒和多支裸体热电偶，密封固定棒设于所述的保护套管中，密封固定棒的侧面和保护套管的内壁紧贴，所述的裸体热电偶穿设在所述的密封固定棒中。本技术方案中，保护套管是多支裸体热电偶共同拥有的一个公共保护管，除此之外没有其它属于各支裸体热电偶自己的铠装保护管，因此可以增加保护套管内所容纳的裸体热电偶的偶丝直径，也可增加保护套管的管壁厚度，确保热电偶的测温范围满足要求，提高热电偶强度，使其不易断裂，延长使用寿命。密封固定棒既对多支裸体热电偶起到固定作用，又在多支裸体热电偶之间起到隔离和绝缘作用，而且密封固定棒的侧面和保护套管的内壁紧贴，有很好的致密性，有效避免氢气内泄漏的发生。

作为优选，所述的密封固定棒中设有多个轴向设置的通孔和/或盲孔，多支裸体热电偶一一对应地伸入到多个通孔和/或盲孔中，并且裸体热电偶的测温端和盲孔的孔底相抵。密封固定棒上开有安装裸体热电偶的孔，孔的孔径和裸体热电偶的直径相匹配，除此之外，密封固定棒是个实芯的整体，确保多支裸体热电偶安装牢固，有很好的绝缘性，又有很好的气密性，避免氢气内泄漏的发生，提高安全性。

作为优选，所述的多个盲孔的深度相异，即多个裸体热电偶的测温端位于密封固定棒中的深度相异。实现对有温度梯度的环境进行测量，可同时测量多个位置或对位置的多处进行测量。

作为优选，所述的多个盲孔的设置位置沿所述的密封固定棒的圆周均匀分布。多支裸体热电偶可按圆周分布一圈，也可分布为两圈、三圈等。均匀分布，既确保安装比较稳固，又确保测温比较准确。

作为优选，所述的密封固定棒为氧化镁瓷珠棒。密封固定棒是长短不一的一体结构，按孔的设计要求，由氧化镁瓷珠一次压制而成。

作为优选，所述的保护套管为不锈钢材质。强度好，耐高温、高压，有很好的耐腐蚀性能。