本发明专利技术公开了一种测量相对窑炉运动的物料内部温度的装置，包括：探测器和探测头，探测器与窑炉中运动的匣钵位置相对固定；探测器包括从内至外依次设置的温度测量元件、保温层和热绝缘层；温度测量元件用于进行温度检测，保温层用于保持温度测量元件在烧结过程中处于预设的工作温度范围内，热绝缘层可拆卸连接于保温层外侧，用于减少外界向保温层和温度测量元件的传热。本发明专利技术将探测器设置为多层结构，在烧结过程中探测器随着匣钵移动进行温度测量，同时使温度测量元件保持在预设的温度范围，解决了探测器无法在高温的环境下工作的问题，实现了原位测量窑炉内粉末物料内部的温度场，提高了测量的准确性。提高了测量的准确性。提高了测量的准确性。
【技术实现步骤摘要】
一种测量相对窑炉运动的物料内部温度的装置
[0001]本专利技术涉及温度测量
，更具体地说，本专利技术涉及一种测量相对窑炉运动的物料内部温度的装置。
技术介绍
[0002]粉末的烧结常采用辊道窑和推板窑。这些的窑炉的特点是粉末被置于一个容器(比如匣钵)中，匣钵在窑炉中运动，通过不同的温区。由于这一特点，同一匣钵中的粉末存在一个温度梯度分布。随着匣钵所在位置的变化，这个温度分布也会变化。由于匣钵是在运动的。对匣钵内的温度场进行测量非常困难。常用的手段如插入炉道里的热电偶只能测量炉道里气氛的温度。相对炉体固定的红外温度计也只能对粉末表面温度进行测量。要对粉末体积内部的温度进行测量，最佳的选择是让探测器随着容器一起运动。然而，窑炉的温度常常很高(100～1500℃)，探测器很难在这样的环境下工作。
[0003]最常用的解决方法是用一个箱式炉模拟辊道窑的温度曲线，在模拟烧结的时候把热电偶插入粉体中进行测量。但是箱式炉的加热和体气流方式和辊道窑有所不同。使得加热的过程不完全一样。所以这样的实验模拟的精确度无法保证。
[0004]另一个方式是计算仿真模拟。这个方式需要对物料的热容，吸热过程，窑炉的加热部件，气流场有非常详细的了解。很少有仿真模拟能够达到高的近似度。
[0005]现有技术中，如申请号为202220618148.1的中国专利，公开了一种辊道窑的炉内温度检测装置，包括：包括炉体和热电偶温度计，所述热电偶温度计包括测量端，所述炉体的侧壁开设有通孔，且测量端插设在通孔内，所述热电偶温度计的侧壁固定套设有第一连接盘，且炉体的侧壁固定连接有第二连接盘，所述第二连接盘的侧壁开设有圆孔，且测量端插设在圆孔内，所述第一连接盘和第二连接盘的侧壁通过安装机构可拆卸连接。此装置就是将热电偶温度计安装在炉体内进行温度测量，无法测量匣钵内物料的温度场。
[0006]因此，有必要提出一种测量相对窑炉运动的物料内部温度的装置，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
[0007]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0008]为至少部分地解决上述问题，本专利技术提供了一种测量相对窑炉运动的物料内部温度的装置，包括：
[0009]探测器，所述探测器与窑炉中运动的匣钵位置相对固定，所述匣钵用于承载物料；所述探测器包括从内至外依次设置的温度测量元件、保温层和热绝缘层；所述温度测量元件用于进行温度检测，所述保温层用于保持温度测量元件在烧结过程中处于预设的工作温度范围内，所述热绝缘层可拆卸连接于保温层外侧，用于减少外界向保温层和温度测量元
件的传热；
[0010]探测头，所述探测头一端与温度测量元件连接，所述探测头另一端穿过保温层和热绝热层延伸至物料内的预设探测点。
[0011]优选的，所述保温层中的吸热材料含有高热容材料和相变材料中的一种或多种的组合。
[0012]优选的，所述保温层中的吸热材料是被包覆的。
[0013]优选的，所述相变材料采用石蜡、PEG或变温区间在
‑
50～80℃内的材料中的任意一种或多种的组合。
[0014]优选的，所述相变材料采用窄分子量分布的石蜡。
[0015]优选的，所述相变材料采用任意一种变温区间在
‑
20～60℃内的材料。
[0016]优选的，所述热绝缘层采用多孔无机材料制成。
[0017]优选的，所述热绝缘层采用多孔陶瓷材料制成。
[0018]优选的，所述热绝缘层采用气凝胶制成。
[0019]优选的，所述探测头设置为铠装热电偶探头。
[0020]优选的，所述探测器连接于匣钵内壁、匣钵顶端和相邻匣钵内壁中的任意一处。
[0021]优选的，所述热绝缘层包括可拆卸设置的两个绝缘层部，两个绝缘层部相对面上分别设置有用于卡接的卡槽和卡块，两个绝缘层部卡接后形成密封的热绝缘层结构。
[0022]优选的，所述探测头位于保温层内的一段呈螺旋状。
[0023]优选的，所述探测头由探测器的一端穿入保温层内，环绕温度测量元件一周后，与温度测量元件靠近穿入端的一侧连接。
[0024]优选的，所述探测头由探测器的一端穿入保温层内，探测头螺旋环绕若干圈后，与温度测量元件靠近穿入端的一侧连接；探测头形成圆柱形或锥形的螺旋结构。
[0025]优选的，所述一种测量相对窑炉运动的物料内部温度的装置，还包括保温性能仿真单元，用于对探测器升温时温度测量元件的升温情况进行模拟，保温仿真单元具体为：
[0026]建立探测器结构模型并进行热分析的网格划分；
[0027]建立保温层和热绝缘层的材料库，将待选的材料参数进行预设；
[0028]将温度载荷数据加载至探测器模型外侧，获得探测器结构内的温度分布云图；
[0029]获取温度测量元件处的温度数据。
[0030]所述保温仿真单元包括保温性能评价单元，用于对保温层的保温性能进行评价，保温性能评价单元具体为：
[0031]提取若干个探测器中温度测量元件处结构网格模型上的节点并获取节点处的初始温度数据和温度场加载后的温度数据，设定温度场加载后的温度数据和初始温度数据的差值为温度波动数据；
[0032]将节点处的温度波动数据与预设温度波动范围进行对比，当若干个节点处的温度数据波动均未超过预设范围时，表明保温层的保温性能满足使用要求。
[0033]相比现有技术，本专利技术至少包括以下有益效果：
[0034]本专利技术提供的一种测量相对窑炉运动的物料内部温度的装置，将探测器设置为多层结构，在烧结过程中探测器随着匣钵移动进行温度测量，同时使温度测量元件保持在预设的温度范围，即测量元件的适合工作温度，解决了探测器无法在高温的环境下工作的问
题，实现了原位测量窑炉内粉末物料内部的温度场，提高了测量的准确性。
[0035]本专利技术所述的一种测量相对窑炉运动的物料内部温度的装置，本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0036]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0037]图1为本专利技术一种测量相对窑炉运动的物料内部温度的装置的结构示意图；
[0038]图2为本专利技术一种测量相对窑炉运动的物料内部温度的装置在窑炉内的安装示意图；
[0039]图3为本专利技术一种测量相对窑炉运动的物料内部温度的装置中热绝缘层的剖面结构示意图；
[0040]图4为本专利技术一种测量相对窑炉运动的物料内部温度的装置中探测头第一种螺旋结构示意图；
[0041]图5为本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种测量相对窑炉运动的物料内部温度的装置，其特征在于，包括：探测器(1)，所述探测器(1)与窑炉(6)中运动的匣钵(7)位置相对固定，所述匣钵(7)用于承载物料；所述探测器(1)包括从内至外依次设置的温度测量元件(2)、保温层(3)和热绝缘层(4)；所述温度测量元件(2)用于进行温度检测，所述保温层(3)用于保持温度测量元件(2)在烧结过程中处于预设的工作温度范围内，所述热绝缘层(4)可拆卸连接于保温层(3)外侧，用于减少外界向保温层(3)和温度测量元件(2)的传热；探测头(5)，所述探测头(5)一端与温度测量元件(2)连接，所述探测头(5)另一端穿过保温层(3)和热绝热层(4)延伸至物料内的预设探测点。2.根据权利要求1所述的一种测量相对窑炉运动的物料内部温度的装置，其特征在于，所述保温层(3)中的吸热材料含有高热容材料和相变材料中的一种或多种的组合。3.根据权利要求2所述的一种测量相对窑炉运动的物料内部温度的装置，其特征在于，所述保温层(3)中的吸热材料是被包覆的。4.根据权利要求2所述的一种测量相对窑...
【专利技术属性】
技术研发人员：余心迪，林芝青，
申请(专利权)人：江苏珩创纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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