一种带保护套管的低阻力高强度耐磨热电偶制造技术

本实用新型专利技术介绍了一种带保护套管的低阻力高强度耐磨热电偶，包括热电偶合金、接线盒支撑套管、接线盒，还包括流线型耐磨套管（１），流线型耐磨套管（１）插入设备或管道内部部分的截面是流线型、水滴形或近似流线型、水滴形，前圆后尖，流线型耐磨套管（１）中间有容纳热电偶合金的空腔。热电偶还可以包括一个带安装方向指示器的过程连接件，安装方向指示器是过程连接件上的突出物、凹槽、刻划线、箭头等。本实用新型专利技术低阻力高强度耐磨热电偶套管，可以实现套管在管道中的阻力最小，摩擦力也最小，使用寿命相应延长的技术效果。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种热电偶技术，特别是一种带保护套管的低阻力高强度耐磨热电偶。
技术介绍
工业自动化领域目前大量使用带保护套管的热电偶或热电阻，无论是传统的普通产品还是各种各样的耐磨专利产品，其保护套管外形全部是圆形或根部较粗前端部较细略带锥度的圆锥形，这种外形结构的套管加工方法简单，相应制造成本低廉，但是在工业现场安装使用于管道或者设备内时，阻力大，强度低，不耐冲刷和磨损，在流速较高的场合套管根部还容易断裂，所以使用寿命短，不但给工矿企业增加购置、停车更换成本，而且给维修工增加很多劳动量。各专业人士对带保护套管的热电偶或热电阻的保护套管的高强度耐磨性研究设计一直没有停止，但几乎全部是局限于对材质的选择和对特种材料配方的研究， 而选用的材料材质越特殊，其制造成本就越高，尽管制造出来的热电偶热/电阻保护套管有一定的耐磨效果，但效果不理想，保护套管安装于管道后，其迎流侧、前端部和保护套管与管壁的交接处及套管根部磨损最为严重。保护套管损坏主要是套管在使用中因较高的温度、较强的腐蚀、介质冲刷，造成的损坏主要有断裂、磨损泄漏，造成损坏的外力主要是介质对套管的摩擦阻力和压差阻力，根据牛顿第三运动定律，绕流物体对于流体的阻力和流体作用于物体的力大小相等方向相反，所以研究造成套管损坏的摩擦阻力和压差阻力，可以等效为研究绕流物体对于流体的阻力。摩擦阻力来源于物面粘性切应力的合力，压差阻力是物面上压力的合力在流动方向的分量。一般说来当流动处于层流状态，流动尚未发生分离，则总阻力主要表现为摩擦阻力，这个力是造成套管损坏的主要力，当流动开始发生分离，但分离较小，且流动仍处于层流状态，这时摩擦阻力和压差阻力具有同等重要性，随着流动分离的加剧，压差阻力也越来越占主导地位。根据 http://www. cngspw. com/vbooks/ShowSub ject. asp ？ SubjectID = 3979 记载，清华大学教学软件库《工程流体力学》第八章第八节“圆柱绕流现象与阻力”附表“若干物型的阻力系数”，非流线型物体的阻力系数试验值结果是圆柱和半管二元物型的阻力系数Cd是1. 2，方形柱的阻力系数Cd是2. 0，椭柱的阻力系数Cd是0. 2 0. 46。据此，圆形套管阻力系数较高，而接近于流线型的椭柱的阻力系数较低。根据http //em. sjtu. edu. cn/f luid/neirong/c/C_473. htm 记载，上海交通大学工程力学系研制的中国教育部新世纪网络课程建设工程《流体力学》C4. 7. 3不同形状物体的阻力系数一节中，图C4. 7. 7 “水滴形流线型体在风洞实验中所做的阻力测量的结果”所述以t表示水滴形流线型体的厚度，1表示弦长，阻力系数为Cd，分别考察了摩擦阻力、压差阻力和总阻力变化规律，当t/Ι减小时压差阻力虽然减小，但摩擦阻力上升更快，当t/1 增大时摩擦阻力减小，但压差阻力急剧上升，两者均使总阻力增大；将水滴形流线体与相同厚度的圆柱体相比，前者的最小阻力系数只有后者最小阻力系数的1/5 ；流线型体的厚度t 和弦长1之比t/1 = 0. 25时，流线体在流体中摩擦阻力、压差阻力的合力最小。在此理论基础上，可以设计出新型低阻力高强度的带保护套管的热电偶或热电阻。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种带保护套管的低阻力高强度耐磨热电偶或热电阻，从而可以实现热电偶或热电阻在管道中的阻力最小，摩擦力也最小，使用寿命相应延长的技术效果。为了实现解决上述技术问题的目的，本技术采用了如下技术方案本技术的带保护套管的低阻力高强度耐磨热电偶或热电阻，包括热电偶或热电阻合金、接线盒支撑套管、接线盒，特征在于所述热电偶或热电阻保护套管为流线型耐磨套管，流线型耐磨套管插入设备或管道内部部分的截面是流线型、水滴形或近似流线型、水滴形，前圆后尖，流线型耐磨套管中间有容纳热电偶或热电阻合金的空腔。本技术的带保护套管的低阻力高强度耐磨热电偶或热电阻，优选的技术方案可以是所述的流线型耐磨套管为轴向等径形或和根部较粗前端部较细略带锥度的锥形。本技术的带保护套管的低阻力高强度耐磨热电偶或热电阻，所述的耐磨套管前端部采用流线型或半圆球型、齐平型。本技术的带保护套管的低阻力高强度耐磨热电偶或热电阻，还可以包括一个带安装方向指示器的过程连接件，安装方向指示器可以是过程连接件上的突出物、凹槽、刻划线、箭头等，安装方向指示器附着于过程连接件上。本技术的带保护套管的低阻力高强度耐磨热电偶或热电阻，安装于设备/管道内部时，流线型耐磨套管垂直于内部的介质流向，符合GB50093-2002《自动化仪表工程施工及验收规范》4. 2. 1要求，套管轴线与管道轴线垂直相交，前面较圆一侧迎着介质流动方向安装处于介质流上游，后面较尖一侧处于介质流下游。本技术的带保护套管的低阻力高强度耐磨热电偶或热电阻，可以采用与现有常规热电偶或热电阻保护套管使用同样的过程连接件安装用固定螺纹式、活动螺纹式、固定法兰式、活动法兰式、外套螺母式等型式的过程连接件，如图4、5，只是在相应的过程连接件上另外设置安装方向指示器以指明流线型设计的套管按照正确方向安装，安装方向指示器可以是过程连接件上的一个突出物、一道凹槽、一道刻划线等型式。本技术的带保护套管的低阻力高强度耐磨热电偶或热电阻，还可以包括一个带安装方向指示器的翻边套管，带安装方向指示器的翻边套管是在保护套管开口处向外垂直翻出一个一定直径的圆形平边，在圆形平边上相对应的保护套管前面较圆的一侧有一个突出物用于指示保护套管的安装方向。本技术的带保护套管的低阻力高强度耐磨热电偶或热电阻，优选的技术方案可以是所述的流线型耐磨套管的厚度t和弦长1之比为t/1 = 0. 20 0. 30。上述技术方案进一步优选的流线型耐磨套管的厚度t和弦长1之比为t/1 = 0. 25。所述的厚度为流线型、水滴形或近似流线型、水滴形的耐磨套管截面的宽度，所述的弦长为流线型、水滴形或近似流线型、水滴形的耐磨套管截面的长度。本技术的带保护套管的低阻力高强度耐磨热电偶或热电阻，优选的技术方案还可以是所述的流线型耐磨套管的厚度t和弦长1之比t/Ι，在满足降低摩擦阻力、降低压差阻力、降低总阻力的不同需要时，t/Ι可以分别取大于0. 25、小于0. 25、等于0. 25的值。上述结论可以根据上海交通大学工程力学系研制的中国教育部新世纪网络课程建设工程《流体力学》C4. 7. 3不同形状物体的阻力系数一节图C4. 7. 7 “水滴形流线型体在风洞实验中所做的阻力测量的结果”所述的“水滴形流线型体在风洞实验中所做的阻力测量曲线” 得到支持。本技术的带保护套管的低阻力高强度耐磨热电偶或热电阻，优选的技术方案还可以是所述的流线型耐磨套管制造材质可以是各种金属材料或非金属材料。本技术的带保护套管的低阻力高强度耐磨热电偶或热电阻，其接线盒、接线盒支撑套管可以是和现有热电偶或热电阻同样的接线盒和接线盒支撑套管。本技术的带保护套管的低阻力高强度耐磨热电偶或热电阻，如果是全新安装，推荐使用带安装方向指示器的翻边套管，这种安装方式因套管在紧固前可以自由旋转便于调节方向以确保流线型设计的套管的安装方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种带保护套管的低阻力高强度耐磨热电偶，包括热电偶合金、接线盒支撑套管、接线盒，特征在于：所述热电偶保护套管为流线型耐磨套管（１），流线型耐磨套管（１）插入设备或管道内部部分的截面是流线型、水滴形或近似流线型、水滴形，前圆后尖，流线型耐磨套管（１）中间有容纳热电偶合金的空腔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡平杰，
申请(专利权)人：胡平杰，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]