【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于温度测量领域，具体涉及一种机械结构的离线温度测量仪器。
技术介绍
1、在放射性物品运输容器的设计研发过程中，对容器内部温度进行测量分析的重要性日益凸显。其一，温度变化数据是放射性物品运输容器热设计的依据。放射性物品运输容器热设计及其安全评估不能与机械设计和安全评估脱钩。运输容器的设计和安全评估必须被视为一种整体方法，所确定的工作温度是设计和所用材料的设计输入。热设计必须在从运输容器中去除热量的能力和承受火灾热负荷的能力之间存在冲突的区域进行设计开发。其中影响热性能的一个重要部分是屏蔽设计，然而具有良好屏蔽和中子吸收性能的材料通常在导热能力和耐温性方面表现出较低的性能。
2、其二，在机械评估中必须考虑温度对机械性能的影响，由热梯度引起的热膨胀导致固体材料几何形状的变化，这将导致元件之间产生间隙、间隙的闭合或部件的弯曲，并由此导致相关的弯曲应力。对于包容系统中的间隙，温度驱动的几何形状变化可能导致放射性物质释放的增加，因此针对温度引起的应力，设计时不得超过安全裕度。
3、其三，运输容器设计中的放射性物品未经干燥，仅经排水，由饱和离子交换树脂和少量游离水组成。由于高温蒸发，运输容器内部的压力积聚，导致容器主体、盖子和盖子螺栓承受机械载荷。
4、其四，温度测量也是放射性物品运输容器热学仿真的基础。成套系统及其热负荷的复杂建模需要用户考虑机械试验及其累积损伤和整个容器结构温度随时间的变化趋势。此外，随着时间的推移，温度会受到结构内部间隙大小的影响，因为相关的热传递机制可以从传导变为辐射，反
5、此外，由于放射性物品运输容器在设计阶段通常考虑较大的安全裕度，在设计时有针对性的热工设计，甚至可能降低运输容器的制造成本，而且温度数据曲线将为运输容器仿真计算团队提供有力的支撑数据，提升仿真计算精准度，对提高放射性物品运输容器研发起着至关重要的作用。
6、现有技术中的温度测量仪表设备中以电子式的温度测量仪器较多，这些仪表设备大多不能承受热学试验条件的高温；部分仪表设备采用隔热防护罩的方法，可承受高温，但耐热时间有限，且尺寸较大；对于传统的打孔探测方法，其会影响放射性物品运输容器内部密封容器的气密性、屏蔽性能、力学响应(冲击加速、结构应力应变)、局部温度变化或应力集中等问题；目前运输容器内部温度通常采用测温贴纸、测温笔、测温环的方式，但其仅能通过显色或变形的方式标记历史出现的最高温度。以上这些方式均难以实现放射性物品运输容器内部温度的连续稳定测量，需要提出一种更加优良的温度测量方法。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种机械结构的离线温度测量仪器，应用摆轮游丝振动计时原理进行时刻记录，采用双金属测温原理进行放射性物品容器内部结构温度测量，相对于其他类型的温度测量方法，实现了放射性物品运输容器内部结构较高温度的连续测量，且具有体型小、灵敏度高和测量精度高的优点，在运输容器温度内部结构测量中具有广阔的应用前景。
2、为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种机械结构的离线温度测量仪器，所述装置包括发条、传动齿轮、擒纵机构、摆轮游丝、感温元件、打点针以及记录纸箔，所述发条和所述擒纵机构通过所述传动齿轮进行传动连接，所述摆轮游丝设置于所述擒纵机构上，所述发条将能量传递至所述传动齿轮，所述传动齿轮将能量传递给所述擒纵机构，进而驱动所述摆轮游丝进行简谐振动，所述摆轮游丝通过谐振调整所述传动齿轮的转速，所述打点针设置于所述感温元件上，所述感温元件将温度变化转化为自身的形变量，并将形变量传递给所述打点针，所述记录纸箔设置于所述传动齿轮的输出端，所述打点针设置于所述记录纸箔上方并在所述记录纸箔上进行打点，根据所述记录纸箔上的打点坐标计算各时刻的实际温度。
3、进一步，所述感温元件包括盘状结构金属片、一对滑轮以及钢丝绳，所述钢丝绳套设于所述盘状结构金属片以及一对所述滑轮上，所述盘状结构金属片设置于一对所述滑轮的中间，三者呈三角形结构，所述盘状结构金属片的一端通过滑轮进行固定，当温度发生变化时，所述盘状结构金属片的另一端将向外延展或向内收缩，所述打点针设置于所述钢丝绳的底部中间，通过所述钢丝绳将所述盘状结构金属的形变传递给所述打点针。
4、进一步，所述装置通过加载温度实验进行时刻标定以及测量温度标定。
5、进一步，所述打点针采用耐高温的涂料在所述记录纸箔上进行打点标记。
6、进一步，所述打点针采用尖锐的金属针在所述记录纸箔上进行穿透打点标记。
7、进一步，所述打点针与弹簧连接，所述传动齿轮将所述发条的能量传递给所述弹簧，进而驱动所述打点针打点。
8、进一步，所述打点针与永磁铁连接，利用所述永磁铁的磁力使所述打点针位移并打点，所述发条通过所述传动齿轮将能量传递给所述打点针使其脱离所述永磁铁。
9、进一步，所述记录纸箔为胶卷状，由所述发条进行牵引。
10、进一步，通过改变所述摆轮游丝的游丝的有效工作长度调整所述传动齿轮的转速。
11、进一步，所述擒纵机构包括擒纵轮和擒纵叉。
12、本专利技术的有益技术效果在于：应用摆轮游丝振动计时原理进行时刻记录，采用双金属测温原理进行放射性物品容器内部结构温度测量。基于机械结构的理论分析，开发高灵敏度的温度测量仪器，相对于其他类型的温度测量方法，其实现了运输容器内部结构较高温度的连续测量，且具有体型小和测量精度高的优点。
13、此外，在能源、化工、冶炼、航天等领域中存在着一些温度参数无法或难以直接使用传感器或测试仪表测量的场合，而这些参数与产品质量密切相关且对过程控制能够产生重要的影响，本专利技术公开的离线高温测量仪器在这些领域中有着良好的应用前景。
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1.一种机械结构的离线温度测量仪器，其特征在于：所述装置包括发条、传动齿轮、擒纵机构、摆轮游丝、感温元件、打点针以及记录纸箔，所述发条和所述擒纵机构通过所述传动齿轮进行传动连接，所述摆轮游丝设置于所述擒纵机构上，所述发条将能量传递至所述传动齿轮，所述传动齿轮将能量传递给所述擒纵机构，进而驱动所述摆轮游丝进行简谐振动，所述摆轮游丝通过谐振调整所述传动齿轮的转速，所述打点针设置于所述感温元件上，所述感温元件将温度变化转化为自身的形变量，并将形变量传递给所述打点针，所述记录纸箔设置于所述传动齿轮的输出端，所述打点针设置于所述记录纸箔上方并在所述记录纸箔上进行打点，根据所述记录纸箔上的打点坐标计算各时刻的实际温度。
2.如权利要求1所述的一种机械结构的离线温度测量仪器，其特征在于：所述感温元件包括盘状结构金属片、一对滑轮以及钢丝绳，所述钢丝绳套设于所述盘状结构金属片以及一对所述滑轮上，所述盘状结构金属片设置于一对所述滑轮的中间，三者呈三角形结构，所述盘状结构金属片的一端通过滑轮进行固定，当温度发生变化时，所述盘状结构金属片的另一端将向外延展或向内收缩，所述打点针设置于所述钢丝
3.如权利要求1所述的一种机械结构的离线温度测量仪器，其特征在于：所述装置通过加载温度实验进行时刻标定以及测量温度标定。
4.如权利要求1所述的一种机械结构的离线温度测量仪器，其特征在于：所述打点针采用耐高温的涂料在所述记录纸箔上进行打点标记。
5.如权利要求1所述的一种机械结构的离线温度测量仪器，其特征在于：所述打点针采用尖锐的金属针在所述记录纸箔上进行穿透打点标记。
6.如权利要求1所述的一种机械结构的离线温度测量仪器，其特征在于：所述打点针与弹簧连接，所述传动齿轮将所述发条的能量传递给所述弹簧，进而驱动所述打点针打点。
7.如权利要求1所述的一种机械结构的离线温度测量仪器，其特征在于：所述打点针与永磁铁连接，利用所述永磁铁的磁力使所述打点针位移并打点，所述发条通过所述传动齿轮将能量传递给所述打点针使其脱离所述永磁铁。
8.如权利要求1所述的一种机械结构的离线温度测量仪器，其特征在于：所述记录纸箔为胶卷状，由所述发条进行牵引。
9.如权利要求1所述的一种机械结构的离线温度测量仪器，其特征在于：通过改变所述摆轮游丝的游丝的有效工作长度调整所述传动齿轮的转速。
10.如权利要求1所述的一种机械结构的离线温度测量仪器，其特征在于：所述擒纵机构包括擒纵轮和擒纵叉。
...【技术特征摘要】
1.一种机械结构的离线温度测量仪器，其特征在于：所述装置包括发条、传动齿轮、擒纵机构、摆轮游丝、感温元件、打点针以及记录纸箔，所述发条和所述擒纵机构通过所述传动齿轮进行传动连接，所述摆轮游丝设置于所述擒纵机构上，所述发条将能量传递至所述传动齿轮，所述传动齿轮将能量传递给所述擒纵机构，进而驱动所述摆轮游丝进行简谐振动，所述摆轮游丝通过谐振调整所述传动齿轮的转速，所述打点针设置于所述感温元件上，所述感温元件将温度变化转化为自身的形变量，并将形变量传递给所述打点针，所述记录纸箔设置于所述传动齿轮的输出端，所述打点针设置于所述记录纸箔上方并在所述记录纸箔上进行打点，根据所述记录纸箔上的打点坐标计算各时刻的实际温度。
2.如权利要求1所述的一种机械结构的离线温度测量仪器，其特征在于：所述感温元件包括盘状结构金属片、一对滑轮以及钢丝绳，所述钢丝绳套设于所述盘状结构金属片以及一对所述滑轮上，所述盘状结构金属片设置于一对所述滑轮的中间，三者呈三角形结构，所述盘状结构金属片的一端通过滑轮进行固定，当温度发生变化时，所述盘状结构金属片的另一端将向外延展或向内收缩，所述打点针设置于所述钢丝绳的底部中间，通过所述钢丝绳将所述盘状结构金属的形变传递给所述打点针。
3.如权利要求1所述的一种机械结构的离线温...
【专利技术属性】
技术研发人员：连一仁，孙树堂，孙洪超，朱业明，贾政，闫津，荣誉，王学新，郝嘉欣，陈磊，李国强，张建岗，王长武，庄大杰，徐潇潇，李云峰，王智鹏，孙谦，张煜航，
申请(专利权)人：中国辐射防护研究院，
类型：发明
国别省市：
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