[发明专利]高温高压环境的温度检测装置及该装置的制备方法

说明书

本发明公开了一种高温高压环境的温度检测装置，所述温度检测装置的检测环境为：温度不大于800℃，压力不大于30MPa；所述温度检测装置包括温度传感器以及套管，所述套管包括套管本体以及设置于套管本体外周面上且密封容器开口的结合部；套管本体包括：远离被测高温高压环境的第一端以及伸入到被测高温高压环境的第二端；所述温度传感器伸入到高温高压环境中的探测端暴露在套管本体的外部，温度传感器的补偿端穿过套管本体后暴露在套管本体的外部；温度传感器位于套管本体内部的部分与套管本体之间填充有密封温度传感器与套管本体之间间隙的填充层。本发明提高了温度检测装置的响应速率及强度。

技术领域

本发明涉及温度监测领域，特别涉及一种高温高压环境温度检测的密封方法及装置。

背景技术

在现代工业生产中，温度测量几乎遍及生产过程中的各个环节，测量高温、高压环境的温度也被广泛应用。如核电站压力容器的温度测量，环境最高温度350℃，压力18MPa，但是大部分是非接触式的温度测量，即压力容器内焊有承压测量导管，然后将温度传感器插入导管内测量压力容器内的温度。此种测量方法温度传感器不需要承压，也不要求密封，但是，由于承压测量导管一般采用细长的厚壁管，因此，严重影响热电偶的反应时间，响应迟滞非常严重。

对于要求精确测量，高温、高压、高流速流体的温度时，上述测量方法已经不适用，需采用直接测量的方式。而直接测量必须面临温度传感器与压力容器外壳的密封问题，如采用常用的金属铠装热电偶，其金属外壳非常薄，对于一些精确测量高速流体温度时，为了提高响应时间，常采用小尺寸(外径一般为1.5mm~3.0mm)铠装热电偶，其外壳只有0.3mm左右。在这种应用工况，目前，一般采用对传感器外壳直接机械密封的方式，如图1所示，将温度传感器11的一端穿过密封卡箍X，温度传感器11的另一端穿过压盖D，压力容器A的连接部B上设有开口C，密封卡箍X一端置于压力容器A上的开口C内对开口C形成密封，将压盖D与连接部B连接，通过压盖D的挤压作用力，使密封卡箍X向内侧收缩将温度传感器11的外壳卡紧，此过程中温度传感器11的外壳也发生变形，从而在密封卡箍X与温度传感器11的结合处形成密封。

上述的安装结构虽然在密封卡箍X与温度传感器11的结合处形成了密封，但由于密封结构是密封卡箍X对温度传感器11挤压形成的，因此对温度传感器11的外壳有一定的损伤，对于外径很小的温度传感器11(如外径只有1.0~2.0)，温度传感器11的金属外壳很薄（壁厚约0.1~0.3mm），在温度压力较低(温度低于400℃，压力小于18MPa)时具有可行性，但是在高温高压(温度达到800℃，压力达到30MPa)时已不能使用。另外，在高流速环境条件下此种密封方式更加不可靠，例如，在压力容器A内的流体（流体为油）温度高达800℃的情况下金属材料的强度急剧下降，如果对温度传感器1采用上述直接机械密封的方式，密封面由于高速流体的冲刷产生应力集中极易折断，发生严重的泄漏事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温高压环境的温度检测装置及该装置的制备方法，本发明提高了温度检测装置的响应速率及强度。

实现上述目的的技术方案如下：

高温高压环境的温度检测装置，所述温度检测装置的检测环境：温度不大于800℃，压力不大于30MPa；所述温度检测装置包括温度传感器以及套管，其特征在于，所述套管包括套管本体以及设置于套管本体外周面上且密封容器开口的结合部；

套管本体包括：远离被测高温高压环境的第一端以及伸入到被测高温高压环境的第二端；

所述温度传感器伸入到高温高压环境中的探测端暴露在套管本体的外部，温度传感器的补偿端穿过套管本体后暴露在套管本体的外部；

温度传感器位于套管本体内部的部分与套管本体之间填充有密封温度传感器与套管本体之间间隙的填充层。

温度检测装置的制备方法，包括以下步骤：