用于温度计的耦合适配器制造技术

用于温度计的耦合适配器，本发明专利技术涉及一种用于包括温度传感器(5)的测量插入件(3)的耦合适配器(9)，该测量插入件(3)用于确定并且/或者监测介质(M)的温度(T)，所述测量插入件(3)能够被引入到用于容纳所述测量插入件(3)的保护管(2)中。所述耦合适配器(9)包括：基体(10)，所述基体(10)具有钻孔，所述钻孔的直径适配于所述测量插入件(3)的外径；以及耦合元件(11)，所述耦合元件(11)布置在所述基体(10)的外表面上，所述耦合元件(11)被实施并且/或者被定尺寸为以便用于：在所述测量插入件(3)被引入到所述保护管(2)中的状态下，将所述测量插入件(3)固定在所述保护管(2)的内部。本发明专利技术还涉及一种包括这样的耦合适配器(9)的设备(1)，所述设备(1)用于确定并且/或者监测介质(M)的温度(T)。(M)的温度(T)。(M)的温度(T)。

【技术实现步骤摘要】
用于温度计的耦合适配器


[0001]本专利技术涉及一种用于测量插入件的耦合适配器，该测量插入件用于确定并且/或者监测容器或管道中的介质的温度，该测量插入件能够被引入到用于容纳该测量插入件的保护管中。该保护管至少部分地伸入到容器或管道的内部容积中，并且该测量插入件包括伸长管和温度传感器，该温度传感器布置在该管的端部区域内。例如，该温度传感器包括具有电阻元件的热电偶。本专利技术进一步涉及一种包括这样的耦合适配器的设备，该设备尤其是温度计，用于确定并且/或者监测容器或管道中的介质的温度。

技术介绍

[0002]从现有技术中已知以各种各样的设计存在的温度计。例如，有些温度计利用具有已知膨胀系数的液体、气体或固体的膨胀来测量温度。例如，在使用电阻元件或热电偶时，其它温度计将材料的电导率与温度相关联。另一方面，高温计使用物质的热辐射来确定其温度。相应的基本测量原理均已在大量出版物中进行了描述。
[0003]呈电阻元件或所谓的薄膜传感器的形式的温度传感器，特别地是，电阻温度检测器(RTD)，例如使用传感器元件，该传感器元件设置有连接线并且被施加到载体基板，因此该载体基板的背面通常涂有金属涂层。所使用的传感器元件是所谓的电阻器元件，其例如由铂元件提供，其也可作为PT10、PT100和PT1000元件商购获得。
[0004]反过来，在热电偶的情况下，温度是通过在一端处连接起来的并且由不同材料组成的热电偶丝之间产生的热电压而确定的。对于温度测量，通常使用符合DIN标准IES584的热电偶，例如将K、J、N、S、R、B、T或E型热电偶用作温度传感器。但是，其它材料对，尤其是具有可测量的塞贝克(Seebeck)效应的材料对，也是可能的。
[0005]通常，温度传感器被布置在测量插入件中，该测量插入件进而经由呈温度计套管(thermowell)形式的保护管与介质接触，该保护管与流体物理接触。
[0006]一方面，这样的温度计套管承受高负载，特别是当它们暴露于流动的介质中时，该流动的介质会导致不同的机械力作用在保护管上，例如剪切力或由相干涡旋脱落引起的力，这样的相干涡旋脱落会导致涡致振动(VIV)。流体动力学中的涡旋脱落被称为“卡门涡街(K
á
rm
á
n vortex street)”，是指由物体周围的介质流动的不稳定分离而引起的、在交替方向上的重复的旋转涡流模式，从而导致所述物体振动。振动的频率越接近介质流动所围绕的物体的固有频率，物体振动得就越剧烈。
[0007]此外，温度计的测量精度高度依赖于相应介质、过程环境和/或温度计之间的热耦合。以这种方式，占主导地位的热流起着决定性的作用。对温度的可靠确定要求温度计和介质在至少用以确定温度所需的一段时间内处于热平衡。因此，至少在这段时间内，温度计的温度和介质的温度在理想情况下应该基本上相同。温度计对温度变化的反应，即所谓的温度计响应时间，在这里起着决定性的作用，尤其是在介质的温度大致连续地变化的情况下更是如此。这样，常常与包括温度计套管的温度计相关的另一个问题与响应时间有关。
[0008]已经提出了许多不同的解决方案来缩短响应时间并提高包括温度计套管的温度
计的测量精度。通常，保护管的管壁被做得尽可能得薄。另一种方法涉及改进测量插入件和温度计套管之间的接触。在这个背景下，例如DE102013114140A1或DE102014101968A1描述了使用附加弹簧元件来改进保护管和测量插入件之间的接触。DE102018111167A1进而建议在测量插入件和温度计套管之间放置耦合单元。WO2014/158393A1公开了一种实心插入件，该实心插入件被构造用以以可移除的方式将温度探头支撑于温度计套管内，并且被构造用以在温度计套管和探头之间提供热接触。

技术实现思路

[0009]基于已知的解决方案，本专利技术的一个目的是提供一种具有改进的性能的测量插入件，用于与温度计套管一起使用。
[0010]该目的通过根据权利要求1所述的测量插入件以及通过根据权利要求13所述的温度计来实现。
[0011]关于耦合适配器，本专利技术的目的通过用于包括温度传感器的测量插入件的耦合适配器来完成，该测量插入件用于确定并且/或者监测介质的温度，该测量插入件能够被引入到用于容纳该测量插入件的保护管中。该测量插入件包括伸长管和温度传感器，该温度传感器布置在该测量插入件的端部区域内。例如，该伸长管还可以包括用于与该温度传感器建立电连接的连接线。此外，该伸长管可以填充有填充材料。
[0012]根据本专利技术，耦合适配器包括：基体，该基体具有钻孔，该钻孔的直径适配于测量插入件的外径；和耦合元件，该耦合元件布置在该基体的外表面上，该耦合元件被实施并且/或者被定尺寸为以便用于：在该测量插入件被引入到保护管中的状态下，将该测量插入件固定在该保护管的内部。
[0013]优选地是，耦合适配器布置在测量插入件或伸长管的放置有温度传感器的所述端部区域中。因此，当将测量插入件与耦合适配器一起引入到保护管中时，耦合元件用于增强测量插入件的机械稳定性。耦合元件进一步用于降低对温度计的机械振动的敏感性。通过耦合适配器，减小了测量插入件的外壁与保护管的内壁之间的间隙。
[0014]在一个优选实施例中，基体和/或耦合元件至少部分地由导热材料构成。在没有耦合适配器的情况下，测量插入件的壁和保护管的管壁之间的间隙通常被空气填充，而空气是不良的热导体。耦合适配器至少部分地减小或最小化该间隙。通过提供至少部分地由金属材料构成的耦合适配器，可以实现增进的响应时间和改进的热传递，从而导致提高的测量精度。
[0015]耦合适配器还可以具有某些尺寸或几何形状，对这些尺寸或几何形状进行选择，以便改进热传递、机械稳定性并且/或者减少振动。
[0016]一个实施例包括的是，耦合适配器的耦合元件包括第一部件和第二部件，该第一部件是至少部分刚性的，而该第二部件至少部分是弹性的。此外，这两个部件还可以具有不同的热导率和/或热膨胀系数。刚性部件用于机械稳定，而第二部件改进测量插入件在保护管内部的装配。因此，提供由两个部件制成的耦合适配器的耦合元件改进了测量插入件在保护管内部的装配性能。
[0017]在一个实施例中，耦合元件包括至少一个至少部分弹性的并且/或者可变形的元件。该弹性的并且/或者可变形的元件可以是前述实施例的第二部件，或可以是耦合元件的
任何其它元件或部件。
[0018]在这方面，有利的是，所述至少一个至少部分弹性的并且/或者可变形的元件特别是金属网状物或金属泡沫。
[0019]进一步有利的是，所述至少一个至少部分弹性的并且/或者可变形的元件特别是金属弹簧元件。
[0020]耦合元件还可以包括特别是金属网状物或金属泡沫以及特别是金属弹簧元件。
[0021]关于弹簧元件，有利的是，实施弹簧元件，使得该弹簧元件的弹簧行程垂直于测量插入件的纵向轴线。
[0022]进一步有利的是，弹簧元件包括多个向外弯曲的杆件和至少一个环形连接元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于测量插入件(3)的耦合适配器(9)，所述测量插入件(3)包括温度传感器(5)，所述测量插入件(3)用于确定并且/或者监测介质(M)的温度(T)，所述测量插入件(3)能够被引入到用于容纳所述测量插入件(3)的保护管(2)中，所述耦合适配器(9)包括：基体(10)，所述基体(10)具有钻孔，所述钻孔的直径适配于所述测量插入件(3)的外径；和耦合元件(11)，所述耦合元件(11)布置在所述基体(10)的外表面上，所述耦合元件(11)被实施并且/或者被定尺寸为以便用于：在所述测量插入件(3)被引入到所述保护管(2)中的状态下，将所述测量插入件(3)固定在所述保护管(2)的内部。2.根据权利要求1所述的耦合适配器(9)，其中，所述基体(10)和/或所述耦合元件(11)至少部分地由导热材料构成。3.根据权利要求2所述的耦合适配器(9)，其中，所述耦合元件(11)包括第一部件(13a)和第二部件(13b)，所述第一部件(13a)是至少部分刚性的，而所述第二部件(13b)至少部分是弹性的。4.根据前述权利要求中的任一项所述的耦合适配器(9)，其中，所述耦合元件(11)包括至少一个至少部分弹性的并且/或者可变形的元件(12、15)。5.根据权利要求4所述的耦合适配器(9)，其中，所述至少一个至少部分弹性的并且/或者可变形的元件(12)特别是金属网状物或金属泡沫。6.根据权利要求4或5所述的耦合适配器(9)，其中，所述至少一个至少部分弹性的并且/或者可变形的元件(15)特别是金属弹簧元件。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹鲁卡，
申请(专利权)人：恩德莱斯豪瑟尔韦泽尔有限商业两合公司，
类型：发明
国别省市：