一种管夹式温度变送器及其介质温度检测方法
阅读说明：本技术 一种管夹式温度变送器及其介质温度检测方法 (Pipe clamp type temperature transmitter and medium temperature detection method thereof ) 是由 谯兵 王建平 李玉东 孟亮 姬康 杨磊 何垠均 熊龙 梁伟成 阙亮 于 2021-05-21 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种管夹式温度变送器及其介质温度检测方法,管夹式温度变送器包括：卡箍单元,所述卡箍单元与待测管壁温度的管道相匹配；安装座单元,所述安装座单元设置在所述卡箍单元上；测温单元,所述测温单元贯穿所述安装座单元和所述卡箍单元,并与所述管道相作用。可通过调整卡箍单元与管道的位置,采集所需测量区域的待测管壁温度并获取流量介质的温度；通过安装座单元隔离外界环境条件对测温单元的影响,阻断气温变化对测温单元的测温影响,还可以排除空气,提高管道向测温单元的热传导效应,提高测温的精确性。(The invention provides a pipe clamp type temperature transmitter and a medium temperature detection method thereof, wherein the pipe clamp type temperature transmitter comprises: the clamp unit is matched with the pipeline with the temperature of the pipe wall to be measured; a mount unit disposed on the clamp unit; and the temperature measuring unit penetrates through the mounting seat unit and the hoop unit and acts with the pipeline. The temperature of the pipe wall to be measured in the area needing to be measured can be collected and the temperature of the flow medium can be obtained by adjusting the positions of the hoop unit and the pipeline; the influence of external environmental conditions on the temperature measuring unit is isolated through the mounting seat unit, the temperature measuring influence of temperature change on the temperature measuring unit is blocked, air can be removed, the heat conduction effect of a pipeline to the temperature measuring unit is improved, and the accuracy of temperature measurement is improved.)
技术领域
本发明涉及检测技术领域，特别是涉及一种管夹式温度变送器及其介质温度检测方法。
背景技术
在管道的日常工作和维护过程中，需要测量管壁温度，进而来反映管道内或容器内介质的温度。
现有管壁或容器表面测量的温度传感器，主要为在管道或容器表面焊接集热块，再将热电偶或热电阻插入并固定在集热块上进行感温。
在实际的测温中，保温层所处的环境温度为大气温度，会出现四季交替或早晚的变化，当环境温度变化后，根据热传递的特性，管壁或容器表面温度随之变化，测量温度不能真实反映管道内或容器内介质温度。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种管夹式温度变送器及其介质温度检测方法，用于解决现有技术中管壁及介质测温容易受环境温度影响而不准确的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种管夹式温度变送器，包括：
卡箍单元，所述卡箍单元与待测管壁温度的管道相匹配；
安装座单元，所述安装座单元设置在所述卡箍单元上；
测温单元，所述测温单元贯穿所述安装座单元和所述卡箍单元，并与所述管道相作用。
可选的，所述测温单元包括封头以及测温线缆，所述测温线缆与所述封头相连接，且所述封头作用于待测管壁温度的管道。
可选的，所述测温单元的制造步骤包括：
将测温管与所述测温线缆焊接，在所述测温管与所述测温线缆之间的空隙填充氧化镁粉；
将露出所述测温管的所述测温线缆的部分与所述封头进行焊接。
可选的，露出所述测温管的所述测温线缆的部分包括薄膜铂电阻元件，将薄膜铂电阻元件通过银丝与所述封头进行焊接。
可选的，所述薄膜铂电阻元件的阻值与待测管壁温度的数学表达为：
Rt＝R0+AT+BT2
其中，Rt为当前温度下薄膜铂电阻元件的阻值，R0为0℃时薄膜铂电阻元件的阻值，T为当前待测管壁温度，A为第一表征常数，B为第二表征常数。
可选的，所述卡箍单元包括第一本体和第二本体，所述安装座单元设置在所述第一本体上，所述第一本体和所述第二本体为可拆卸连接。
可选的，所述安装座单元包括锁紧螺母、锁紧螺栓、密封圈，所述锁紧螺母与所述锁紧螺栓均对应地设有用于安装测温单元的安装孔，所述安装分别孔贯穿所述锁紧螺母与所述锁紧螺栓，所述锁紧螺母和所述锁紧螺栓之间设有所述密封圈。
一种管夹式温度变送器介质温度检测方法，利用所述的管夹式温度变送器，包括：
将所述卡箍单元安装在待测管壁温度的管道上，并将所述测温单元安装在所述安装座单元上；
通过检测测温单元的电阻，来获取待测管壁温度。
可选的，所述测温单元包括封头以及测温线缆，所述测温线缆与所述封头相连接，且所述封头作用于待测管壁温度的管道；
所述测温单元的制造步骤包括：将测温管与所述测温线缆焊接，在所述测温管与所述测温线缆之间的空隙填充氧化镁粉；将露出所述测温管的所述测温线缆的部分与所述封头进行焊接；
露出所述测温管的所述测温线缆的部分包括薄膜铂电阻元件，将薄膜铂电阻元件通过银丝与所述封头进行焊接。
可选的，所述薄膜铂电阻元件的阻值与待测管壁温度的数学表达为：
Rt＝R0+AT+BT2
其中，Rt为当前温度下薄膜铂电阻元件的阻值，R0为0℃时薄膜铂电阻元件的阻值，T为当前待测管壁温度，A为第一表征常数，B为第二表征常数。
如上所述，本发明的管夹式温度变送器及其介质温度检测方法，具有以下有益效果：
可通过调整卡箍单元与管道的位置，采集所需测量区域的待测管壁温度及介质温度；
通过安装座单元隔离外界环境条件对测温单元的影响，阻断气温变化对测温单元的测温影响，还可以排除空气，提高管道向测温单元的热传导效应，提高测温的精确性。
附图说明
图1显示为本发明实施例的管夹式温度变送器的结构示意图。
图2显示为本发明实施例的测温单元的结构示意图。
零件标号说明
1 测温管
2 锁紧螺母
3 第一密封圈
4 锁紧螺栓
5 第二密封圈
6 安装座单元
7 测温单元
8 卡箍单元
9 管道
71 测温线缆
72 薄膜铂电阻元件
73 封头
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图2。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
请参阅图1和图2，本发明提供一种管夹式温度变送器，包括：
卡箍单元8，所述卡箍单元8与待测管壁温度的管道9相匹配，可通过调整卡箍单元8与管道9的位置，采集所需测量区域的待测管壁温度；
安装座单元6，所述安装座单元6设置在所述卡箍单元8上，安装座单元6用于装配测温单元7；
测温单元7，所述测温单元7贯穿所述安装座单元6和所述卡箍单元8，并与所述管道9相作用，获取管道9管壁的温度，通过管壁温度确定管道内流量介质的温度，并通过安装座单元6隔离外界环境条件对测温单元7的影响，阻断气温变化对测温单元7的测温影响，还可以排除空气，提高管道9向测温单元7的热传导效应，提高管壁和流量介质测温的精确性。
为了进一步提高测温精确性，所述测温单元7包括封头73以及测温线缆71，所述测温线缆71与所述封头73相连接，且所述封头73作用于待测管壁温度的管道9，所述测温线缆可以是测温光纤、热敏电阻等组件构成，采集管道9的管壁温度，所述封头73可以采用导热性高、导电性强的金属元器件制成，例如，可选用金属银制成，便于将采集和传导热信号。
所述测温单元7的制造步骤包括：
将测温管1与所述测温线缆71焊接，在所述测温管1与所述测温线缆71之间的空隙填充氧化镁粉；
将露出所述测温管1的所述测温线缆71的部分与所述封头73进行焊接。
可选的，露出所述测温管1的所述测温线缆71的部分包括薄膜铂电阻元件72，将薄膜铂电阻元件72通过银丝与所述封头73进行焊接。
发明人发现薄膜铂电阻元件72的阻值与温度具有一定的映射关系，可以通过采集薄膜铂电阻元件72的阻值，进行换算，进而达到通过测量薄膜铂电阻元件72的阻值来测量管道9管壁温度的目的，所述薄膜铂电阻元件72的阻值与待测管壁温度的数学表达为：
Rt＝R0+AT+BT2
其中，Rt为当前温度下薄膜铂电阻元件的阻值，R0为0℃时薄膜铂电阻元件的阻值，T为当前待测管壁温度，A为第一表征常数，B为第二表征常数，第一表征常数和第二表征常数为常数，其常数数值受管道9或者封头73的影响，同时也受薄膜铂电阻元件72的性能影响，可以通过有限试验去标定，进而获取较高的灵敏度和分辨率。通过获取待测管壁温度，进而可以确定管道内流量介质的温度。
为了便于拆卸、安装和维护，所述卡箍单元8包括第一本体和第二本体，所述安装座单元6设置在所述第一本体上，所述第一本体和所述第二本体为可拆卸连接。
为了避免雨雪天气对测温单元7的影响，还可以进行密封处理，所述安装座单元6包括锁紧螺母2、锁紧螺栓4、密封圈，所述锁紧螺母2与所述锁紧螺栓4均对应地设有用于安装测温单元7的安装孔，所述安装分别孔贯穿所述锁紧螺母2与所述锁紧螺栓4，所述锁紧螺母2和所述锁紧螺栓4之间设有所述密封圈，例如，在螺母2与锁紧螺栓4配合的上方设置第一密封圈3，在螺母2与锁紧螺栓4配合的下方设置第二密封圈5，从而避免因为雨水、雪水或者水蒸气对测温单元7的测温影响，提高测温精确度。
本发明还提供一种管夹式温度变送器介质温度检测方法，利用所述的管夹式温度变送器，包括：
将所述卡箍单元8安装在待测管壁温度的管道9上，并将所述测温单元7安装在所述安装座单元6上；
通过检测测温单元7的电阻，来获取待测管壁温度，并通过所述待测管壁温度确定管道内流量介质的温度。
可选的，所述测温单元7包括封头73以及测温线缆71，所述测温线缆71与所述封头73相连接，且所述封头73作用于待测管壁温度的管道9；
所述测温单元7的制造步骤包括：将测温管1与所述测温线缆71焊接，在所述测温管1与所述测温线缆71之间的空隙填充氧化镁粉；将露出所述测温管1的所述测温线缆71的部分与所述封头73进行焊接；
露出所述测温管1的所述测温线缆71的部分包括薄膜铂电阻元件72，将薄膜铂电阻元件72通过银丝与所述封头73进行焊接。
可选的，所述薄膜铂电阻元件72的阻值与待测管壁温度的数学表达为：
Rt＝R0+AT+BT2
其中，Rt为当前温度下薄膜铂电阻元件的阻值，R0为0℃时薄膜铂电阻元件的阻值，T为当前待测管壁温度，A为第一表征常数，B为第二表征常数。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
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