一种用于管道内壁的热电偶夹持装置
技术领域
本申请涉及管道测温
技术领域
,尤其涉及一种用于管道内壁的热电偶夹持装置。背景技术
管道内壁温度的测量,以核反应堆燃料包壳的温度测量为例,在新型燃料元件研究的过程中,包壳和包壳-芯块间隙的热阻都是很重要的参数,因此在研究阶段,通过试验测量的方法确定上述参数的值,需要对包壳内壁进行测温。对于包壳内部有流道的燃料元件,在对其进行热工性能试验和安全性能试验时,也需要对燃料包壳内壁温度进行测量。
对燃料包壳进行测温,最直接方式就是用热电偶。由于燃料包壳细长的结构,热电偶在其内壁很难进行焊接,且即使能点焊上,可能也不牢固并严重影响包壳内部流道通行。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例在于提供一种用于管道内壁的热电偶夹持装置,以解决管道内壁固定热电偶困难的问题。
为达到上述目的,本申请实施例的技术方案是这样实现的:
本申请实施例的一方面,提供一种用于管道内壁的热电偶夹持装置,包括:
夹持件,所述夹持件为未闭合的环状弹性结构,所述夹持件的外壁具有容纳所述热电偶的限位槽,所述夹持件用于将所述热电偶固定于所述管道的内壁;以及
推送件,所述推送件可拆卸地与所述夹持件连接,以将所述夹持件推入至所述管道内的预设位置,所述推送件退出所述管道内时能够与所述夹持件分离。
进一步地,所述推送件包括:
推杆,所述推杆抵接所述夹持件,以推送所述夹持件至所述预设位置。
进一步地,所述推送件包括:
夹持座,所述夹持座一端形成有容纳所述夹持件的沉槽,所述夹持座另一端形成有连通所述沉槽的通孔,所述推杆套设在所述通孔内并可沿所述通孔轴向滑动,以在所述预设位置将所述夹持件从所述沉槽中推出。
进一步地,所述推杆包括杆柱和凸台,所述杆柱与所述凸台连接,所述杆柱套设在所述通孔内,所述凸台套设在所述沉槽内,所述凸台可将所述夹持件从所述沉槽中推出。
进一步地,所述推送件包括:
复位弹簧,套设在所述推杆上,所述复位弹簧一端与所述推杆限位连接,所述复位弹簧另一端连接在所述夹持座远离所述夹持件的一端。
进一步地,所述推送件设置有沿推送方向的刻度,以指示所述夹持件在所述管道内的位移。
进一步地,所述推送件具有以便握持的手柄。
进一步地,所述限位槽为多个,多个所述限位槽按照预设间距分布在所述夹持件的外周侧壁上。
进一步地,所述热电偶夹持装置还包括夹持钳,所述夹持钳夹持所述夹持件,使所述夹持件的未闭合开口收拢,以适配将所述夹持件套入所述管道的内壁。
进一步地,所述夹持件为弹簧钢。
本申请实施例提供的一种用于管道内壁的热电偶夹持装置,利用具有未闭合开口的夹持件,且由于夹持件为环状弹性结构,可以利用夹持件的弹性恢复力将热电偶抵接在管道的内壁,从而不需要通过焊接的方式便可简便地将热电偶放置到需要测温的管道内壁,省去了热电偶焊接工序,降低了管道内壁测温的操作难度。
附图说明
图1为本申请一实施例的热电偶夹持装置结构示意图;
图2为本申请一实施例的热电偶夹持装置的夹持件的结构示意图;
图3为图2的主视图;
图4为本申请一实施例的热电偶夹持装置将热电偶伸入管道内壁的结构剖视图;
图5为本申请一实施例的热电偶夹持装置的夹持座的结构剖视图;以及
图6为本申请一实施例的热电偶夹持装置的推杆的结构示意图。
附图标记说明:
夹持件1;推送件2;管道3;热电偶4;限位槽11;推杆21;夹持座22;复位弹簧23;刻度24;手柄25;沉槽221;通孔222;凸缘223;杆柱211;凸台212。
具体实施方式
需要说明的是,本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明,不应视为对本申请的不当限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,这些方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
本申请实施例的提供了一种用于管道内壁的热电偶夹持装置,用于管道内壁测温。参见图1~3所示,热电偶夹持装置包括夹持件1和推送件2。夹持件1为未闭合的环状弹性结构,夹持件1的外壁具有容纳热电偶4的限位槽11,夹持件1用于将热电偶4固定于管道3的内壁。
具体地,夹持件1可以采用具有一定弹性变形能力的弹簧钢,具有未闭合开口的夹持件1在外力作用下沿未闭合开口方向收拢,将夹持件1放入管道3的内壁,解除外力后弹簧钢的弹性恢复力使夹持件1具有向外张开的趋势,从而使得夹持件1将热电偶4抵接在管道3内壁上。例如,管道3为圆管时,夹持件1的横截面形状可以类似为“C”型。夹持件1的外径在初始状态可略大于管道3的内径,以便将夹持件1放入管道3内后夹持件1向外抵接在管道3的内壁上。当然,管道3的横截面也可以为其他封闭的形状,例如为方形。夹持件1的横截面构造为与管道3横截面的至少部分形状相适配。
推送件2可拆卸地与夹持件1连接,以将夹持件1推入至管道3内的预设位置,推送件2退出管道3内时能够与夹持件1分离。预设位置可以为管道3内需要测温的位置。具体地,将热电偶4的一端容纳于限位槽11内,再通过推送件2抵接夹持件1的一端,将夹持件1推送进管道3内壁的待测温位置。可以理解的,在将夹持件1推入管道3的内壁之前,例如可先利用手工、夹持钳或其他工具等施加外力将夹持件1的外廓缩小,以便将夹持件1放入管道3的内壁,在外力解除后,夹持件1的弹性恢复力使得夹持件1具有向外张开的趋势,从而将容纳于限位槽11内的热电偶4固定于管道3的内壁。
本申请实施例的热电偶夹持装置,利用具有未闭合开口的夹持件,且由于夹持件为环状弹性结构,可以利用夹持件的弹性恢复力将热电偶抵接在管道的内壁,不需要通过焊接的方式简便地将热电偶4放置到需要测温的管道3内壁,省去了热电偶4焊接工序,大大降低了管道3内壁测温的操作难度。
在本申请一实施例中,参见图1和图4所示,推送件2包括推杆21。推杆21抵接夹持件1,以推送夹持件1至预设位置。具体地,将热电偶4夹设进限位槽11内,再通过推杆21的一端抵接夹持件1的一端,将夹持件1推送进管道3内壁的待测温位置。通过推杆21推入夹持件1,操作简单方便。
在本申请一实施例中,参见图4和图5所示,推送件2还包括夹持座22,夹持座22一端形成有容纳夹持件1的沉槽221。具体地,沉槽221的内径稍小于夹持件1在初始状态下的外径,以便先将夹持件1容纳于沉槽221,夹持件1能够顺利地放入管道3内。夹持座22另一端形成有连通沉槽221的通孔222,推杆21套设在通孔222内并可沿通孔222轴向滑动,以在管道3的预设位置将夹持件1从沉槽221中推出。具体地,将热电偶4夹设于限位槽11内,然后将夹设有热电偶4的夹持件1套设进夹持座22的沉槽221内,随后将带有夹持件1的夹持座22穿入至管道3内壁的待测温位置,再通过穿设在通孔222的推杆21的一端抵接夹持件1的一端,将夹持件1推出沉槽221。夹持件1与推送件2分离后,推送件2可以退出管道3。
推送件2通过设置具有沉槽221的夹持座22,夹持座22可携带夹持件1快速地穿入管道3内壁至预设位置,以减少由于推送过程中具有向外张开趋势的夹持件1外壁抵接在管道3内壁而产生的滑动摩擦阻力。
在本申请一实施例中,参见图4和图6所示,推杆21包括杆柱211和凸台212,杆柱211与凸台212连接,杆柱211套设在通孔222内,凸台212套设在沉槽221内,凸台212可将夹持件1从沉槽221中推出。具体地,杆柱211可位于通孔222内沿通孔222的轴向滑动。可选地,杆柱211可以为圆柱形、圆管形、方管形、十字型、一字型等便于推送的截面轮廓,通孔222的截面轮廓可以适配杆柱211的截面轮廓,以具备导向功能,可便于杆柱211顺畅地滑动。
套设在沉槽221内的凸台212的一端可抵接在沉槽221底部,可限制推杆21沿推送的反方向的通孔222内滑出,同时,参见图6所示,本申请一实施例杆柱211和凸台212均采用圆柱形结构,由于杆柱211的直径比凸台212直径更小,推杆21结构更轻,在实现推杆21推送夹持件1的前提下,降低了推杆21的材料成本,可选地,杆柱21可采用空心管结构,可进一步降低推杆21的材料成本。
在本申请一实施例中,参见图1和图4所示,推送件2包括复位弹簧23。复位弹簧23套设在推杆21上,复位弹簧23一端与推杆21限位连接。具体地,推杆21上具有限位结构,例如,在推杆21上设置卡簧、轴环或握把等限位结构,复位弹簧23的一端可采用固定或抵接的方式连接在推杆21的限位结构上。复位弹簧23另一端连接在夹持座22远离夹持件1的一端。可选地,夹持座22远离夹持件1的一端周侧壁还形成有凸缘223,复位弹簧23的另一端可以采用固定或抵接的方式连接在凸缘223上。
当夹持座22将夹持件1导送至管道3内的预设位置后,推杆21推送夹持件1,推杆21的限位结构将挤压复位弹簧23的一端使所述复位弹簧23产生沿推送方向相反的回复力,夹持件1完全推出沉槽221后,复位弹簧23产生的回复力可使推杆21复位至待推送状态。
具有复位弹簧23的推送件2便于推杆21推送夹持件1后,推杆21回复至待推送状态;同时,待推送夹持件1状态下,复位弹簧23可使凸台212的一端在紧贴沉槽221底部,降低了夹持座22在未到管道3内预设位置的导送过程中,误推出夹持件1的概率。
在本申请一实施例中,参见图1所示,推送件2设置有沿推送方向的刻度24,以指示夹持件1在管道3内的位移。具体地,刻度24可以设置在便于观察的推杆21或夹持座22上。设有刻度24指示的推送件2有利于确认推送件2是否已推送至管道3内的预设位置,提高了推送效率。
在本申请一实施例中,参见图1和图6所示,推送件2具有以便握持的手柄25。具体地,手柄25可以设置成杆状、环状等便于人工握持的结构。可选地,参见图1所示,手柄25兼具方便握持的功能,同时复位弹簧23也可抵接或固定在手柄25的一端,以省去推杆21的其他限位结构。
在本申请一实施例中,参见图1和图4所示,限位槽11可以为一个或多个,多个限位槽11按照预设间距分布在夹持件1的外周侧壁上。具体地,可根据实际测量需求,设置一个或多个任意轴向和/或周向的限位槽11并按需合理设置限位槽11之间的间距。
上述所有实施例中,热电偶夹持装置还可以包括夹持钳,夹持钳夹持夹持件1,使夹持件1的未闭合开口收拢,以适配将夹持件1套入所述管道3的内壁。例如,利用夹持钳将夹持件1放入管道3的内壁中,或放入推送件2的夹持座22的沉槽221中。
由于热电偶4焊接会影响管道3的结构强度,而在核电站反应堆运行过程中,核燃料的性能是影响反应堆安全性和经济性的重要因素。因此国际上一直将燃料元件的研究放在十分突出的地位。
因此,本申请上述所有实施例的热电偶夹持装置,管道3可以为对强度敏感的燃料包壳,并在燃料包壳的内壁上固定热电偶4。本申请实施例有效避免了通过在燃料包壳内壁上焊接热电偶4的方式测温对燃料包壳强度的影响,实现了在不改变燃料包壳结构强度的情况下更精确地测量燃料包壳外壁温度。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不同限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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