[實(shí)用新型]管道內(nèi)部溫度測(cè)量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220417734.6
• 申請(qǐng)日: 2012-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN202853793U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林鵬;李慶斌;胡昱;周紹武;汪志林;黃榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);中國長(zhǎng)江三峽集團(tuán)公司
• 主分類號(hào): G01K13/02
• 分類號(hào): G01K13/02;G01K1/20;G01K1/14
• 代理公司: 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 薄觀玖

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型專利為一種管道內(nèi)部溫度測(cè)量裝置，尤其是混凝土通水水管內(nèi)部溫度測(cè)量裝置。

背景技術(shù)

大型水電工程大體積混凝土的通水冷卻降溫，是解決水電工程大壩混凝土水化熱引起的溫度應(yīng)力和達(dá)到設(shè)計(jì)要求的封拱灌漿溫度必須采取的技術(shù)措施。自從1931年美國墾務(wù)局在歐瓦希（Owyhee）拱壩上進(jìn)行了混凝土水管冷卻的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，美國墾務(wù)局在修建胡佛水壩（Hoover）的過程中首次在混凝土倉中全面預(yù)埋冷卻水管進(jìn)行人工冷卻，起到了較理想的溫控防裂效果以來。冷卻水管以其應(yīng)用的靈活性、可靠性及多用性等特點(diǎn)，在世界各國混凝土壩的施工中被廣泛采用。

水電工程通水冷卻技術(shù)復(fù)雜，是工程建設(shè)設(shè)計(jì)與研究重要內(nèi)容，通水冷卻工序是一個(gè)溫度目標(biāo)控制過程，即按照設(shè)計(jì)要求，調(diào)整各階段的混凝土溫度（降低或升溫），或控制在一定的溫度點(diǎn)附近。但實(shí)際應(yīng)用過程中，人為、經(jīng)驗(yàn)、天氣以及水管材質(zhì)、通水溫度與流量等相關(guān)因素都會(huì)直接影響溫度控制效果，如何對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的智能溫控一直是水工設(shè)計(jì)和施工中關(guān)心的核心問題。混凝土冷卻通水?dāng)?shù)據(jù)主要為進(jìn)出水溫度和通水流量，要解決這一核心問題，前提是對(duì)冷卻水管進(jìn)出水溫準(zhǔn)確測(cè)量。目前進(jìn)出水溫度的測(cè)量通常采用水銀溫度計(jì)直接在水中測(cè)量，這樣就需要人工在現(xiàn)場(chǎng)打開水管進(jìn)行測(cè)量，或者手持溫度傳感器進(jìn)行放水測(cè)量，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)記錄，這樣在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)用中常常表現(xiàn)為手段落后，精度差、數(shù)據(jù)可靠度低。為降低開裂的風(fēng)險(xiǎn)、保證施工期溫度可控降溫，就必須擺脫溫控對(duì)人員的依賴、采用內(nèi)插式數(shù)字測(cè)溫傳感器進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，從而采集到準(zhǔn)確的進(jìn)出水溫變化，進(jìn)而控制通水流量，達(dá)到形成無縫大體積混凝土結(jié)構(gòu)的目的，目前國內(nèi)外尚沒有這方面的系統(tǒng)研究工作。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有的人工數(shù)據(jù)采集方式對(duì)數(shù)據(jù)連續(xù)獲取的困難和克服手段落后，精度差、數(shù)據(jù)可靠度低等不足，本實(shí)用新型提供一種大型混凝土內(nèi)部通水冷卻水管內(nèi)部水溫?cái)?shù)字測(cè)量裝置，該裝置不僅能連續(xù)獲取大壩混凝土冷卻水管進(jìn)出口的水溫，而且能較好地排除外界天氣溫度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：管道內(nèi)部溫度測(cè)量裝置，它包括：

一個(gè)三通，三通的水平管左右端口分別與待測(cè)管道連接，三通的垂直管內(nèi)設(shè)置絕熱密封環(huán)、中空螺絲和溫度傳感器，絕熱密封環(huán)與溫度傳感器靠中空螺絲與三通的垂直管內(nèi)螺紋連接固定。

其中在三通的垂直管內(nèi)下部設(shè)置絕熱密封環(huán)，上部設(shè)置中空螺絲，溫度傳感器穿過中空螺絲和絕熱密封環(huán)插入三通水平管內(nèi)部。

溫度傳感器由溫度傳感器探頭和導(dǎo)線組成，導(dǎo)線與溫度傳感器探頭電連接。

其還包括溫度采集器，其與導(dǎo)線電連接，將溫度傳感器測(cè)量的溫度無線或有線傳送給采集終端機(jī)。

所述絕熱密封環(huán)由密封和絕熱兩種材料構(gòu)成，下部是密封材料，上部是絕熱材料。

所述溫度傳感器探頭端頭位于三通水平管中軸線上。

所述管道內(nèi)流體為水。

其中絕熱密封環(huán)是止水絕熱環(huán)，優(yōu)選止水絕熱環(huán)由止水和絕熱兩種材料構(gòu)成，下部是止水材料，上部是絕熱材料。

一種對(duì)大體積混凝土內(nèi)部預(yù)埋熱交換管兩端進(jìn)行內(nèi)部實(shí)時(shí)進(jìn)出熱交換介質(zhì)溫度測(cè)量的裝置，包括上述任一裝置，將上述任一裝置連接到熱交換管。

其中熱交換可以是加熱也可以是冷卻。

其中熱交換介質(zhì)可以是水也可以是蒸汽還可以是空氣。

一種對(duì)大體積混凝土內(nèi)部預(yù)埋熱交換管兩端進(jìn)行內(nèi)部實(shí)時(shí)進(jìn)出熱交換介質(zhì)溫度測(cè)量的裝置的用途，對(duì)大體積混凝土內(nèi)部預(yù)埋熱交換管兩端進(jìn)行內(nèi)部實(shí)時(shí)進(jìn)出熱交換溫度測(cè)量，所述裝置包括上述任一裝置，將上述任一裝置連接到熱交換管。

由于存在密封絕熱環(huán)，可以保證溫度傳感器探頭不與三通及外界空氣接觸，提高了測(cè)量精度。

中空螺釘與溫度傳感器擰入三通垂直管中，使得中空螺釘能夠?qū)χ顾^熱環(huán)產(chǎn)生足夠壓迫作用不致在水壓下泄露，且溫度傳感器探頭恰能位于三通水平管中軸線上。

優(yōu)選內(nèi)插溫度傳感器測(cè)溫范圍-10℃~60℃，在工作范圍內(nèi)精度為±0.3℃。測(cè)溫裝置經(jīng)過與管壁的絕熱處理，能排除外界氣溫對(duì)測(cè)溫的干擾，準(zhǔn)確測(cè)量進(jìn)出口的水溫，能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)大體積混凝土內(nèi)部熱交換量。

本實(shí)用新型提供的混凝土通水水管內(nèi)插式水溫?cái)?shù)字測(cè)量裝置，其效果如下：

（1）由于采用智能數(shù)據(jù)采集，存儲(chǔ)并傳輸安裝在冷卻水管上的數(shù)字溫度計(jì)測(cè)量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集連續(xù)、實(shí)時(shí)、方便及可靠，實(shí)現(xiàn)了對(duì)通水水溫的自動(dòng)、在線、實(shí)時(shí)測(cè)試和數(shù)據(jù)傳輸，解決了人工測(cè)試記錄信息反饋慢、精度差以及數(shù)據(jù)可靠度低的缺點(diǎn)，省時(shí)省力、測(cè)量精度高且反應(yīng)迅速。