保护管、温度测量装置和过程容器中的温度测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种保护管，用于在过程容器端口处密封地引入过程容器中，所述保护管包括连接到所述过程容器端口上的密封基部元件和具有孔的细长主体。所述细长主体包括封闭的远端和敞开的近端，所述敞开的近端密封地连接到所述密封基部元件上。保护管还包括容纳部件，所述容纳部件在过程容器内部连接或附接到所述细长主体上，以便从所述过程容器内部容纳和保持次级温度传感器。此外，参考温度传感器能从所述过程容器的外部插入到所述孔中的。本发明专利技术还涉及一种温度测量装置和一种过程容器中的温度测量方法。温度测量方法。温度测量方法。

【技术实现步骤摘要】
保护管、温度测量装置和过程容器中的温度测量方法


[0001]本专利技术涉及一种保护管、一种温度测量装置和一种过程容器中的温度测量方法。

技术介绍

[0002]通常使用具有温度传感器装置的温度测量装置来测量过程容器内给定位置的温度。由于过程容器内通常存在化学反应、或高温及高腐蚀等问题，需要保证在过程进行中测量温度的传感器信号的准确性。尤其传感器组件可能在过程进行中由于老化和/或温度信号漂移等因素造成测量信号误差或者失效。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，提供一种温度测量系统和一种温度测量方法，从而能够在不中断过程容器中所进行的过程的前提下，对构成过程容器温度测量系统的各温度测量元件的温度信号误差进行连续测量，实时了解温度测量元件老化或信号漂移等因素对温度信号精度的影响。
[0004]本专利技术的专利技术构思基于如下原理：在过程容器内任意选取一个空间位置，来自不同的温度传感器组件的多个温度传感器对该空间位置或邻近的空间区域进行测量、输出各自的温度信号并且将各自的温度信号传递回各自所在的温度传感器组件，对比所述不同温度传感器的温度信号，从而可以比较所述不同的温度传感器在同一位置处的温度信号差异，进而得出所述两个温度传感器的温度信号之间的相对偏差。
[0005]基于上述专利技术构思，本专利技术提供一种保护管、一种温度测量装置和一种过程容器中的温度测量方法。
[0006]根据本专利技术的一个方面，保护管在过程容器端口处密封地引入过程容器中。所述保护管包括连接到所述过程容器端口上的密封基部元件和具有孔的细长主体。
[0007]所述密封基部元件优选是法兰元件。所述细长主体优选是热电偶套管。至少一个过程容器端口优选是法兰连接部。
[0008]所述细长主体包括封闭的远端和敞开的近端，所述敞开的近端密封地连接到密封基部元件上。因此，这种内部容积或者所述孔能通过在密封基部元件中的开口由过程容器外部接近。
[0009]参考温度传感器能从过程容器的外部插入到保护管的孔中，也能从过程容器的外部由所述保护管抽出或移除，而无需中止在过程容器中进行的过程。
[0010]保护管还包括容纳部件，所述容纳部件可以在过程容器内部连接或附接到细长主体上，以便从过程容器内部容纳和保持次级温度传感器。这意味着，与参考温度传感器相比，次级温度传感器在到达并进入容纳部件之前至少部分地在过程容器内部运行。
[0011]优选所述参考温度传感器是高精度的温度传感器。
[0012]优选所述参考温度传感器的精度高于所述次级温度传感器的精度。
[0013]优选所述参考温度传感器属于与所述次级温度传感器不同的类型。例如，次级温
度传感器和参考温度传感器中的一个可以是热电偶传感器，而另一个是电阻温度传感器。次级温度传感器和参考温度传感器也可以同为热电偶传感器，但是分别为不同类型的热电偶传感器。
[0014]容纳部件可以包括具有孔和敞开的第一端部的管状体，所述次级温度传感器可以通过所述敞开的第一端部插入到所述孔中。管状体的另一端可以是封闭的，也可以是敞开的。在敞开的情况下，测量温度传感器可以从该第二端部伸出。
[0015]然而，优选所述第二端部是封闭的，从而测量用的温度传感器的传感器元件被容纳部件包围。这样可以通过容纳部件和保护管的导热能力，实现测量用的温度传感器与参考温度传感器之间良好的热传递性能、机械保护和温度稳定性。
[0016]容纳部件可以定向成平行于保护管的细长主体的纵轴线或者垂直于所述细长主体的纵轴线定向，或者二者成一定夹角。此外，容纳部件可以在所述细长主体的侧面或在保护管的封闭的远端处连接到所述细长主体上。
[0017]容纳部件和/或封闭的远端可以至少部分地包括具有高导热性的材料，从而快速平衡容纳部件所容纳和保持的温度传感器与保护管内的参考温度传感器之间的温度变化或温度差。
[0018]容纳部件可以设置成容纳至少两个次级温度传感器。尤其在不需要对次级温度传感器进行机械屏蔽或保护的应用情况中，容纳部件可以仅呈现为卡箍、支架或环状体，从而将一个或多个次级温度传感器简单地紧固到保护管的细长主体的侧面上。此外，至少另一个容纳部件可以在过程容器内部附接或连接到保护管的细长主体上，以便容纳和保持至少另一个次级温度传感器。
[0019]保护管的细长主体的敞开的近端可以是能从过程容器的外部密封地关闭的。尤其当没有插入参考温度传感器时，或者当参考温度传感器已经插入很长时间时，保护管的敞开的端部可以关闭，以防细长主体可能被损坏的危险。在这种情况下，没有流体可以离开过程容器。
[0020]优选保护管的孔与用于监视所述孔内的内部压力的压力表或压力传感器流体连通，压力表可以布置在过程容器的外部，并且与孔流体连通；或者压力传感器也可以安装在过程容器的外部，或者甚至集成到细长主体中。也可设想的是，保护管的孔与用于监视所述孔内的气体成分的气体分析仪，和/或用于吹扫所述孔内的气体的惰性气体吹扫装置流体连通。
[0021]通过这种方式可以监测保护管的完整性。例如，当敞开的端部关闭，并且孔内的压力升高或孔内的空气中的有毒气体浓度升高时，说明可能存在泄漏，并且只要过程在进行，就不应从过程容器的外部打开保护管。
[0022]根据本专利技术的另一个方面，温度传感器装置用于在过程容器内测量温度，所述过程容器包括在不同的位置处的至少两个过程容器端口。
[0023]温度传感器装置可以包括多个温度传感器组件。所述温度传感器组件在每个过程容器端口处或者通过每个过程容器端口插入过程容器中。
[0024]每个温度传感器组件可以包括至少一个初级温度传感器，所述初级温度传感器定位在过程容器内的测量位置处。温度传感器组件中的至少一个温度传感器组件可以包括至少一个次级温度传感器。相应的温度传感器组件的每个次级温度传感器可以定位成，靠近
来自其中一个不同的温度传感器组件的其中一个初级温度传感器的测量位置，或者靠近来自其中一个不同的温度传感器组件的其中一个次级温度传感器的参考位置。
[0025]这种布置方式在本专利技术中称为“交叉式安装”，即，将次级温度传感器在过程容器内靠近来自另一个相邻的温度传感器组件的初级或次级温度传感器。优点在于，冗余的温度传感器的安装是更可靠的，尤其当一个初级温度传感器损坏时，附近的次级温度传感器仍然工作。
[0026]优选地，其中一个温度传感器组件的至少其中一个次级温度传感器与靠近地定位的、来自其中一个不同的温度传感器组件的初级温度传感器或次级温度传感器直接机械接触。因为在这种情况下，两个直接机械接触的温度传感器承受几乎相同的温度，所以进一步改进了上述优点。
[0027]优选根据本专利技术的温度传感器装置具有根据本专利技术的保护管。所述保护管在过程容器端口处或者通过过程容器端口插入过程容器。温度传感器组件可以在该过程容器端口处或者通过该过程容器端口或者在至少一个另外的过程容器端口处或者通过至少一个另外的过程容器端口插入过程容器中。
[0028]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.保护管(700)，用于在过程容器端口(300”)处密封地引入过程容器(200)中，所述保护管包括：密封基部元件(701)，所述密封基部元件连接到所述过程容器端口(300”)上，具有孔(703)的细长主体(702)，而所述细长主体包括：封闭的远端(704)，敞开的近端(705)，所述敞开的近端密封地连接到所述密封基部元件(701)上，参考温度传感器(800、800
’
)是能从所述过程容器(200)的外部插入到所述孔(703)中的，其特征在于容纳部件(706)，所述容纳部件在过程容器(200)内部连接或附接到所述细长主体(702)上，以便从所述过程容器内部容纳和保持次级温度传感器(603、603
’
)。2.根据权利要求1所述的保护管(700)，其特征在于，所述参考温度传感器(800、800
’
)是高精度的温度传感器，和/或所述参考温度传感器(800、800
’
)的精度高于次级温度传感器(603、603
’
)的精度，和/或所述参考温度传感器(800、800
’
)属于与次级温度传感器(603、603
’
)不同的类型。3.根据权利要求1或2所述的保护管(700)，其特征在于，所述参考温度传感器(800、800
’
)是能从过程容器(200)的外部由所述保护管(700)抽出的。4.根据前述权利要求之一所述的保护管(700)，其特征在于，所述容纳部件(706)包括具有孔和敞开的第一端部的管状体，所述次级温度传感器(603、603
’
)通过所述敞开的第一端部插入到所述孔中。5.根据权利要求4所述的保护管(700)，其特征在于，所述容纳部件(706)定向成平行于所述细长主体(702)的纵轴线，或者垂直于所述细长主体(702)的纵轴线，所述容纳部件(706)在所述细长主体(702)的侧面，或在所述封闭的远端(704)处连接到所述细长主体(702)上。6.根据前述权利要求之一所述的保护管(700)，其特征在于，所述容纳部件(706)和/或所述封闭的远端(704)至少部分地包括具有高导热性的材料。7.根据前述权利要求之一所述的保护管(700)，其特征在于，所述容纳部件(706)设置成容纳至少两个次级温度传感器(603、603
’
)，和/或至少第二容纳部件(706
’
、706”)在过程容器(200)内部附接或连接到所述细长主体(702)上，以便容纳和保持至少另一个次级温度传感器(603、603
’
)。8.根据前述权利要求之一所述的保护管(700)，其特征在于，所述细长主体(702)的敞开的近端(705)是能从过程容器(200)的外部密封地关闭的。
9.根据权利要求8所述的保护管(700)，其特征在于，所述孔(703)与用于监视所述孔(703)内的内部压力的压力表或压力传感器，和/或用于监视所述孔(703)内的空气成分的气体分析仪，和/或用于吹扫所述孔(703)内的空气的惰性气体吹扫装置流体连通。10.用于在过程容器(200)内的温度测量的温度传感器装置(100)，所述过程容器(200)包括在过程容器不同的位置处的至少两个过程容器端口(300、300
’
、300”)，其中，温度传感器组件(400、400
’
、400”)在每个过程容器端口(300、300
’
、300”)处或者通过每个过程容器端口插入过程容器中，并且每个温度传感器组件(400、400
’
、400”)包括至少一个初级温度传感器(501、502、503、501
’
、502
’
、503
’
、501”、502”)，所述初级温度传感器定位在过程容器(200)内的测量位置(901、902、903、901
’
、902
’
、903
’
、901”、902”)处，其特征在于，所述温度传感器组件(400、400
’
、400”)中的至少一个温度传感器组件包括至少一个次级温度传感器(601、602、601
’
、602
’
、603
’
、601”)，而该温度传感器组件(400、400
’
、400”)的每个次级温度传感器(601、602、601
’
、602
’
、603
’
、601”)定位成靠近来自其中一个不同的温度传感器组件(400、400
’
、400”)的其中一个初级温度传感器(501、502、503、501
’
、502
’
、503
’
、501”、502”)的测量位置，或者来自其中一个不同的温度传感器组件(400、400
’
、400”)的其中一个次级温度传感器(601、602、601
’
、602
’
、603
’
、601”)的参考位置(1001、1001
’
)。11.根据权利要求10所述的温度传感器装置(100)，其特征在于，一个温度传感器组件(400、400
’
、400”)的至少其中一个次级温度传感器(601、602、601
’
、602
’
、603
’
、601”)与靠近地定位的、来自其中一个不同的温度传感器组件(400、400
’
、400”)的初级温度传感器(501、502、503、501
’
、502
’
、503
’
、501”、502”)或次级温度传感器(601、602、601
’
、602
’
、603
’
、601”)直接机械接触。12.用于过程容器(200)内的温度测量的温度传感器装置(100)，具有根据权利要求1至9之一所述的保护管(700)，所述过程容器(200)包括至少一个温度传感器连接部，其中，所述保护管(700)在第一温度传感器连接部处或者通过第一温度传感器连接部插入所述过程容器(200)，温度传感器组件(400、400
’
、400”)在所述第一温度传感器连接部(300
”’
)处或者通过第一温度传感器连接部或者在至少一个另外的温度传感器连接部处或者通过至少一个另外的温度传感器连接部插入所述过程容器(200)中，并且每个温度传感器组件(400、400
’
、400”)包括至少一个初级温度传感器(501、502、503、501
’
、502
’
、503
’
、501”、502”)，所述初级温度传感器定位在所述过程容器(200)内的测量位置(901、902、903、901
’
、902
’
、903
’
、901”、902”)处，所述温度传感器组件(400、400
’
、400”)中的至少一个温度传感器组件包括至少一个次级温度传感器(601、602、601
’
、602
’
、603
’
、601”)，
所述至少一个次级温度传感器(601、602、601
’
、602
’
、603
’
、601”)固定在过程容器(200)内，以便到达所述保护管(700、700
’
)的容纳部件(706、706
’
)，所述容纳部件(706、706
’
)容纳和保持所述次级温度传感器(601、602、601
’
、602
’
、603
’
、601”)，使其靠近所述保护管(700、700
’
)的孔内的参考温度传感器(800、800
’
)。13.根据权利要求10至12之一所述的温度传感器装置(100)，其特征在于，根据权利要求1至9之一所述的保护管(700、700
’
)布置在所述过程容器(200)中并且通过一个过程容器端口(300、300
’
、300”、300
”’
)引入过程容器中，其中一个温度传感器组件(400、400
’
、400”)也从相同的过程容器端口插入过程容器(200)中，该温度传感器组件(400、400
’
、400”)的短的初级温度传感器(504、504
’
、504”)由保护管(700、700
’
)的容纳部件(706、706
’
)容纳和保持。14.根据权利要求10至13之一所述的温度传感器装置(100)，其特征在于，至少一个温度传感器组件(400、400
’
、400”)包括一个带护套的单点热电偶温度传感器，护套内的热电偶接点形成其中一个初级温度传感器(501、502、503、501
’
、502
’
、50...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云波，张松，林涛，
申请(专利权)人：威卡亚力山大维甘德欧洲两合公司，
类型：发明
国别省市：