CN112856028A - 一种核电站阀门纽扣式温度采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种核电站阀门纽扣式温度采集装置，包括筒体，筒体顶部上设有通孔和固定组件，筒体内部依次设有测温元件、弹簧垫片、固定盒体、温度变送器和压紧盖，测温元件依次穿过通孔和固定组件，测温元件与弹簧垫片抵接，弹簧垫片设置在固定盒体上，固定盒体与筒体内壁相卡接，温度变送器安装在固定盒体内并与筒体内壁相卡接，温度变送器分别与测温元件和数据存储模块连接，压紧盖与筒体卡接并与温度变送器贴合。本发明通过筒体、测温元件、弹簧垫片、固定盒体、温度变送器和压紧盖的配合设计，有效解决核电站对被测阀门检测温度存在无法持续检测，不能及时采集阀门的温度数据，现场安装工作量繁重和诸多不便，安全性较低等问题。

Description

一种核电站阀门纽扣式温度采集装置

技术领域

本发明涉及核电站技术领域，尤其涉及一种核电站阀门纽扣式温度采集装置。

背景技术

目前，在核电站日常运营过程中，很多重要阀门都要进行温度测量，但是测温手段都还停留在离线测量技术阶段，主要采用红外成像仪、红外测温仪或安装热电偶等方式，测量阀门上下游的温度数据。

但是，采用离线测量方式对核电站阀门进行采集温度，存在如下问题：1、离线方式采集的温度数据一些离散的点，无法对阀门温度进行持续监测，无法跟踪温度参数趋势；2、机组正常运行期间，阀门的动作时间是无固定的，因此，无法在阀门开关动作时，及时地对阀门进行温度数据采集；3、对于部分高温阀门，阀门外层包有保温层，使用红外成像仪或红外测温仪时，需要搭设脚手架，拆除保温层，工作量繁重，并且容易触碰其他设备，威胁机组安全；4、对于使用热电偶方式采集阀门温度数据，则需要人工携带仪器去现场读取热电偶数据；5、传统的热电偶采集装置现场，需要布置很长的热电偶丝，不利于现场安装，并且容易损坏。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种核电站阀门纽扣式温度采集装置，通过筒体、测温元件、弹簧垫片、固定盒体、温度变送器和压紧盖的配合设计，有效解决核电站对被测阀门检测温度存在无法持续检测，不能及时采集温度数据，现场安装工作量繁重和诸多不便，安全性较低等问题。

本发明所采用的技术方案：

一种核电站阀门纽扣式温度采集装置，包括筒体，筒体底部为开口，筒体顶部上设有通孔和固定组件，筒体内部依次设有测温元件、弹簧垫片、固定盒体、温度变送器和压紧盖，测温元件前端依次穿过通孔和固定组件，测温元件后端与弹簧垫片抵接，弹簧垫片拆卸式设置在固定盒体上，固定盒体与筒体内壁相卡接，温度变送器安装在固定盒体内并与筒体内壁相卡接，温度变送器分别与测温元件和数据存储模块连接，压紧盖外周与筒体下部卡接并与温度变送器贴合。

进一步的，所述固定组件包括固定块和若干支撑杆，固定块上设有中心孔，中心孔与通孔相对应，固定块通过支撑杆与筒体的顶部连接。

进一步的，所述筒体内壁上间隔设有若干导向突起，固定盒体上设有若干导向卡槽，导向卡槽和导向突起相卡接。

进一步的，所述温度变送器上设有与导向卡槽相对应的限位卡槽，限位卡槽与导向突起卡接。

进一步的，所述筒体下部上间隔设有若干锁紧卡槽，锁紧卡槽设计为L形结构，压紧盖外周上间隔设有若干锁紧凸起，锁紧凸起和锁紧卡槽相卡接。

进一步的，所述弹簧垫片上设有穿线孔。

进一步的，所述测温元件由热电偶探头和热电偶引线组成，热电偶探头穿过通孔和固定组件，热电偶引线的两个接线端分别穿过穿线孔并与温度变送器的第一输入接线端和第二输入接线端连接，温度变送器的第一输出接线端和第二输出接线端分别与数据存储模块连接。

进一步的，所述压紧盖上设有开孔，开孔上设有旋转卡槽。

进一步的，所述温度变送器的第一电源接线端和第二电源接线端分别与外接电源电性连接。

进一步的，所述筒体的上部设有防护组件，防护组件包括活动板、左记忆弹簧、右记忆弹簧、红外线发射模块和红外线接收模块，活动板的中部上设有圆孔，活动板通过左记忆弹簧和右记忆弹簧与筒体的顶部连接，左记忆弹簧和右记忆弹簧分别位于圆孔的两侧，红外线发射模块安装在活动板上，红外线发射模块与设置在筒体内壁上的红外线接收模块信号连接，红外线接收模块与数据存储模块的单片机连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明结构简单，使用方便，通过筒体、测温元件、弹簧垫片、固定盒体、温度变送器和压紧盖的配合设计，有效解决核电站对被测阀门检测温度存在无法持续检测，不能及时采集温度数据，现场安装工作量繁重和诸多不便，安全性较低等问题。

2、本发明可实现对被测阀门的温度实时在线监测并形成趋势记录，无需拆除保温，不会造成设备误动而造成的机组停机停堆风险。

3、热电偶探头安装在筒体内部，筒体对其进行有效保护，不容易发生损坏，大大地提高热电偶探头的使用效果和延长其使用寿命。

4、热电偶探头前端贴紧在被测阀门外表面上，利用热电偶探头对被测阀门进行检测温度，热电偶探头将被测阀门的温度参数发送至温度变送器，温度变送器对该温度参数进行处理，并将处理后的温度参数传输至数据存储模块进行保存。

附图说明

图1为实施例一的整体结构示意图；

图2为实施例一筒体的结构示意图；

图3为实施例一测温元件的结构示意图；

图4为实施例一弹簧垫片的结构示意图；

图5为实施例一固定盒体的结构示意图；

图6为实施例一温度变送器的结构示意图；

图7为实施例一压紧盖的结构示意图；

图8为实施例二的结构示意图；

图中：1、筒体；1a、固定块；1b、支撑杆；1c、锁紧卡槽；1d、导向突起；1e、通孔；2、热电偶探头；2a、热电偶引线；3、弹簧垫片；3a、穿线孔；4、固定盒体；4a、进线孔；4b、导向卡槽；5、温度变送器；5a、限位卡槽；5b、接线孔；51、第一输入接线端；52、第二输入接线端；53、第一电源接线端；54、第二电源接线端；55、第一输出接线端；56、第二输出接线端；6、压紧盖；6a、锁紧凸起；6b、开孔；6c、旋转卡槽；71、左记忆弹簧；72、右记忆弹簧；81、红外线发射模块；82、红外线接收模块；9、活动板；10、中心孔；11、圆孔。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例一

参见图1至7，本发明提供一种核电站阀门纽扣式温度采集装置，包括筒体1，筒体1底部为开口，筒体1顶部上设有通孔1e和固定组件，通孔1e位于筒体1顶部中央，通过固定组将筒体1安装在被测阀门表面上，筒体1内部依次设有测温元件、弹簧垫片3、固定盒体4、温度变送器5和压紧盖6，测温元件前端依次穿过通孔1e和固定组件，测温元件贴紧在被测阀门外表面上，利用测温元件对被测阀门进行检测温度，测温元件将被测阀门的温度参数发送至温度变送器5，温度变送器5对该温度参数进行处理，并将处理后的温度参数传输至数据存储模块进行保存，测温元件后端与弹簧垫片3抵接，弹簧垫片3具有弹性，弹簧垫片3拆卸式设置在固定盒体4顶部上，固定盒体4上设有进线孔4a，便于热电偶引线2a的两个接线端穿过进线孔4a与温度变送器5连接，固定盒体4设计为凹槽结构，固定盒体4与筒体1内壁相卡接，固定盒体4可在筒体1内并沿着其轴向移动，不能沿着其径向旋转，温度变送器5上开设有接线孔5b，方便热电偶线穿过接线孔5b与温度变送器5连接，温度变送器5安装在固定盒体4内并与筒体1内壁相卡接，温度变送器5置于该固定盒体4内部，有效对温度变送器5起到保护作用，温度变送器5分别与测温元件和数据存储模块连接，压紧盖6外周与筒体1下部卡接并与温度变送器5底部紧密贴合，具体的，测温元件、弹簧垫片3、固定盒体4、温度变送器5和压紧盖6按顺序安装在筒体1内部，通过压紧盖6、固定盒体4和筒体1的配合作用，利用弹簧垫片3将测温元件的前端穿过筒体1的通孔1e和固定组件与被测阀门贴紧，测温元件能够温度地检测其温度。

具体的，固定组件包括固定块1a和若干支撑杆1b，固定块1a上设有中心孔10，中心孔10与通孔1e相对应，固定块1a通过支撑杆1b与筒体1的顶部连接。固定块1a采用焊接或拆卸式的方式与被测阀门连接，通过固定块1a和支撑杆1b的作用，将筒体1固定在被测阀门的外表面上。

具体的，筒体1内壁上间隔设有若干导向突起1d，固定盒体4上设有若干导向卡槽4b，导向卡槽4b和导向突起1d相卡接。固定盒体4通过该导向卡槽4b与筒体1内壁上的导向突起1d连接，使固定盒体4可沿着导向突起1d的轴线移动，并且防止固定盒体4在筒体1内径向旋转。

具体的，温度变送器5上设有与导向卡槽4b相对应的限位卡槽5a，限位卡槽5a与导向突起1d卡接。温度变送器5的限位卡槽5a和筒体1的导向突起1d相配合，温度变送器5通过该限位卡槽5a与筒体1内壁上的导向突起1d连接，使温度变送器5可沿着导向突起1d轴向移动，并且防止温度变送器5在筒体1内径向旋转。

具体的，筒体1下部上间隔设有若干锁紧卡槽1c，锁紧卡槽1c设计为L形结构，压紧盖6外周上间隔设有若干锁紧凸起6a，锁紧凸起6a和锁紧卡槽1c相卡接。锁紧卡槽1c与锁紧凸起6a相配合，压紧盖6可通过锁紧凸起6a将其旋紧在筒体1的锁紧卡槽1c内，便于安装和拆卸。

具体的，弹簧垫片3上设有穿线孔3a。方便热电偶引线2a的两个接线端穿过穿线孔3a与温度变送器5连接。

具体的，测温元件由热电偶探头2和热电偶引线2a组成，热电偶探头2穿过通孔1e和固定组件，热电偶引线2a的两个接线端分别穿过穿线孔3a并与温度变送器5的第一输入接线端51和第二输入接线端52连接，温度变送器5的第一输出接线端55和第二输出接线端56分别与数据存储模块连接。热电偶探头2通过弹簧垫片3和压紧盖6的挤压作用，热电偶探头2依次穿过筒体1的通孔1e和固定组件与被测阀门外表面紧紧贴靠，避免热电偶探头2虚接而造成被测阀门温度数据测量不准确；热电偶探头2通过热电偶引线2a将被测阀门的温度参数发送给温度变送器5，温度变送器5经过处理后，进一步将该温度参数发送至数据存储模块进行保存。

具体的，压紧盖6上设有开孔6b，开孔6b上设有旋转卡槽6c。可使用一字螺丝刀插入压紧盖6的旋转卡槽6c内，压紧盖6的锁紧凸起6a和筒体1的锁紧卡槽1c相对齐并插入其中，转动一字螺丝刀，进而将压紧盖6旋紧在筒体1下部，二者之间的连接较为稳定，不易脱落；数据存储模块连接线和外接电源的连接线分别穿过开孔6b与温度变送器5连接。

具体的，温度变送器5的第一电源接线端53和第二电源接线端54分别通过导线与外接电源电性连接。外接电源为温度变送器5供电，确保温度变送器5正常工作。

数据储存模块和外接电源均为本领域技术人员所熟知的公知常识，请参照现有技术，这里不再一一赘述。

本发明的工作原理为：

对被测阀门进行温度采集时，筒体1通过固定块1a安装固定在被测阀门的外表面，按顺序将热电偶探头2、弹簧垫片3、固定盒体4、温度变送器5和压紧盖6安装在筒体1内部，热电偶探头2穿过筒体1的通孔1e和固定块1a的中心孔10，并借助弹簧垫片3将其压紧在被测阀门外表面，利用热电偶探头2对被测阀门进行检测温度，避免热电偶探头2虚接于被测阀门而造成阀门温度检测不准确，由于热电偶探头2通过热电偶引线2a的两个接线端分别依次穿过穿线孔3a、进线孔4a与温度变送器5的第一输入接线端51和第二输入接线端52连接，温度变送器5的第一输出接线端55和第二输出接线端56分别与数据存储模块连接，热电偶探头2将被测阀门的温度参数发送至温度变送器5，温度变送器5对该温度参数进行处理，并将处理后的温度参数传输至数据存储模块进行保存。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：筒体1的上部设有防护组件，防护组件包括活动板9、左记忆弹簧71、右记忆弹簧72、红外线发射模块81和红外线接收模块82，活动板9的中部上设有圆孔11，活动板9通过左记忆弹簧71和右记忆弹簧72与筒体1的顶部连接，左记忆弹簧71和右记忆弹簧72分别位于圆孔11的两侧，红外线发射模块81安装在活动板9上，红外线发射模块81与设置在筒体1内壁上的红外线接收模块82信号连接，红外线接收模块82与数据存储模块的单片机信号连接。

在使用时，热电偶探头2前端部依次穿过活动块的圆孔11、筒体1的通孔1e和固定块1a的中心孔10，使热电偶探头2能够与被测阀门的外表面接触，便于监测该热电偶探头2的数据，并热电偶探头2的后端部卡在活动板9的圆孔11上，在弹簧垫片3的作用下，活动板9向上挤压左记忆弹簧71和右记忆弹簧72，直至活动板9上的红外线发射模块81与筒体1内壁上的红外线接收模块82相对齐，红外线接收模块82实时向单片机反馈。

若弹簧垫片3出现弹性失效时（即弹簧垫片3在长时间作用下，容易发生疲劳断裂），热电偶探头2无法紧紧贴附在被测阀门表面，会导致热电偶探头2所检测的数据不准确，为了防止上述情况发生，利用左记忆弹簧71和右记忆弹簧72的弹力，通过活动板9将热电偶探头2远离被测阀门表面，活动板9上的红外线发射模块81与红外线接收模块82错开，红外线接收模块82无法接收红外线发射模块81所发射的信号，红外线接收模块82将该信息发送给单片机，单片机将停止指令发送给热电偶探头2，热电偶探头2停止工作，避免热电偶探头2所采集的数据出现偏差，另外，可有效保护热电偶探头2，避免其出现损坏的现象。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种核电站阀门纽扣式温度采集装置，其特征在于：包括筒体，筒体底部为开口，筒体顶部上设有通孔和固定组件，筒体内部依次设有测温元件、弹簧垫片、固定盒体、温度变送器和压紧盖，测温元件前端依次穿过通孔和固定组件，测温元件后端与弹簧垫片抵接，弹簧垫片拆卸式设置在固定盒体上，固定盒体与筒体内壁相卡接，温度变送器安装在固定盒体内并与筒体内壁相卡接，温度变送器分别与测温元件和数据存储模块连接，压紧盖外周与筒体下部卡接并与温度变送器贴合。

2.根据权利要求1所述的一种核电站阀门纽扣式温度采集装置，其特征在于：所述固定组件包括固定块和若干支撑杆，固定块上设有中心孔，中心孔与通孔相对应，固定块通过支撑杆与筒体的顶部连接。

3.根据权利要求1所述的一种核电站阀门纽扣式温度采集装置，其特征在于：所述筒体内壁上间隔设有若干导向突起，固定盒体上设有若干导向卡槽，导向卡槽和导向突起相卡接。

4.根据权利要求3所述的一种核电站阀门纽扣式温度采集装置，其特征在于：所述温度变送器上设有与导向卡槽相对应的限位卡槽，限位卡槽与导向突起卡接。

5.根据权利要求1所述的一种核电站阀门纽扣式温度采集装置，其特征在于：所述筒体下部上间隔设有若干锁紧卡槽，锁紧卡槽设计为L形结构，压紧盖外周上间隔设有若干锁紧凸起，锁紧凸起和锁紧卡槽相卡接。

6.根据权利要求1所述的一种核电站阀门纽扣式温度采集装置，其特征在于：所述弹簧垫片上设有穿线孔。

7.根据权利要求6所述的一种核电站阀门纽扣式温度采集装置，其特征在于：所述测温元件由热电偶探头和热电偶引线组成，热电偶探头穿过通孔和固定组件，热电偶引线的两个接线端分别穿过穿线孔并与温度变送器的第一输入接线端和第二输入接线端连接，温度变送器的第一输出接线端和第二输出接线端分别与数据存储模块连接。

8.根据权利要求1所述的一种核电站阀门纽扣式温度采集装置，其特征在于：所述压紧盖上设有开孔，开孔上设有旋转卡槽。

9.根据权利要求1所述的一种核电站阀门纽扣式温度采集装置，其特征在于：所述温度变送器的第一电源接线端和第二电源接线端分别与外接电源电性连接。

10.根据权利要求1所述的一种核电站阀门纽扣式温度采集装置，其特征在于：所述筒体的上部设有防护组件，防护组件包括活动板、左记忆弹簧、右记忆弹簧、红外线发射模块和红外线接收模块，活动板的中部上设有圆孔，活动板通过左记忆弹簧和右记忆弹簧与筒体的顶部连接，左记忆弹簧和右记忆弹簧分别位于圆孔的两侧，红外线发射模块安装在活动板上，红外线发射模块与设置在筒体内壁上的红外线接收模块信号连接，红外线接收模块与数据存储模块的单片机连接。

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