CN102680007A - 一种用于天然气管道保压测试的温压一体传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及传感器技术领域,特别涉及一种用于天然气管道的验收试验，针对施工现场的情况直接安装进行天然气管道保压测试的温压一体传感器。本发明集成了压力传感器和温度传感器为一体，降低了采购成本，且传感器设计成前后都可安装的形式，使该传感器安装方便；该传感器设计体积和普通传感器体积相当，完全继承了体积小、重量轻、全不锈钢密封结构特点，可以腐蚀性环境中工作，安装方便简洁，具有极高的抗振和抗冲击性能。同时本发明的传感器简化了制造的结构工艺，并且在同一位置上同时采集温度和压力参数，保证了被测点位置的同一性，有利于进行各种参数的数据融合和数据补偿。

Description

一种用于天然气管道保压测试的温压一体传感器

技术领域

本发明涉及传感器技术领域,特别涉及一种用于天然气管道的验收试验，针对施工现场的情况直接安装进行天然气管道保压测试的温压一体传感器。

背景技术

传感器是工业控制***中的重要部件，现有的传感器测量技术已经很成熟，并且测量指标不断提高，然而一个传感器只能测量一个参数，对更多的物理和化学信号的测量以及多参数信号的测量来讲信号种类和功能覆盖面都很窄，远远满足不了日益增长的自动化监控技术的发展需要。

在天然气新排管道或老管道修复改造工程通气前,都必须对管道进行强度及气密性试验,以保证管道的质量及运行安全。如图2所示，目前管道保压测试中分别使用压力传感器进行压力测试，使用温度传感器进行温度测试，两个不同的传感器通常要分别在管路上打孔，增加了开孔数量，并且难以保证被测点位置上的同一性，不利于进行各种参数的数据融合和数据补偿。同时该种保压测试装置只能测量管路中靠近管壁的温度和压力，此处的温度和压力受管路周围环境的影响比较大，因此测试数据不准确。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于天然气管道保压测试的温压一体传感器，该温压一体传感器可以在同一位置上同时采集温度和压力。

为解决上述技术问题，一种用于天然气管道保压测试的温压一体传感器，包括:

一个用于检测受测对象压力的压力传感器;

一个用于检测所述受测对象温度的温度传感器;

一个传感器壳体,由传感器左端外壳体和传感器右端外壳体密封焊接而成;

所述传感器左端外壳体用于放置所述压力传感器以及由压力信号线缆和温度信号线缆组成的导线组合;所述压力传感器密封设置在所述传感器左端外壳体右端的第一腔体内,连接所述压力传感器的压力信号线缆和连接所述温度传感器的温度信号线缆穿过所述传感器左端外壳体内部的通道,从所述传感器左端外壳体的左端面伸出,联接至外部仪表;在所述传感器左端外壳体靠近左端面的侧面上设置有外螺纹，通过该外螺纹联接至一移动机构并可随着该移动机构左右移动；

所述传感器右端外壳体用于放置所述温度传感器以及一温度探头,所述温度传感器密封设置在所述传感器右端外壳体左端的第二腔体内,所述温度探头左端与所述温度传感器相连接,右端从所述传感器右端外壳体的右端面穿出;在所述传感器右端外壳体的右端面上还设有一压力测量孔,该压力测量孔贯穿所述传感器右端外壳体,与所述第一腔体相连通,所述压力测量孔将所述受测对象引导至所述第一腔体内的压力传感器;

一个用于保护所述温度探头及压力测量孔的护罩盖，其通过螺纹联接在所述传感器右端外壳体的右端上；所述护罩盖上设置有多个小孔，所述受测对象通过所述护罩盖上的小孔进入传感器，与所述温度探头和压力测量孔相接触。

进一步说明，所述移动机构由信号线输出密封接头、密封旋头、调整套圈、导程旋座、连接螺杆、电缆连接器构成；所述密封旋头与连接螺杆固定连接，并通过螺纹与所述调整套圈、导程旋座密封连接；调整所述调整套圈，连接螺杆进入被测管道的距离可以根据需要进行调解；

所述连接螺杆的右端设有与所述外螺纹相匹配的内螺纹，其通过内外螺纹与所述传感器连接在一起，上述两者的接口处采用密封圈进行密封；所述连接螺杆为中空结构，所述传感器的导线组合通过此中空结构中的电缆连接器连接到所述信号线输出密封接头，然后由密封接头对外发出信号；

所述导程旋座通过法兰与天燃气管道上的放散球阀密封连接；工作时，通过旋转所述密封旋头带动所述连接螺杆转动，通过螺纹沿着所述导程旋座左右移动；所述连接螺杆右端上连接的传感器穿过所述放散球阀，伸入到天燃气管道中进行测量。

进一步说明，所述传感器左端外壳体和传感器右端外壳体通过氩弧焊焊接在一起形成传感器壳体；所述温度探头通过氩弧焊焊接所述传感器右端外壳体的右端面上；所述压力传感器通过一密封平垫圈密封设置在所述传感器左端外壳体右端的第一腔体内。

进一步说明，所述导线组合通过硅橡胶密封设置在所述传感器左端外壳体内部的通道内。

进一步说明，还设有一密封堵头，该密封堵头通过氩弧焊密封焊接在所述传感器左端外壳体上端的通道口上。

进一步说明，还包括设置在所述温度探头和所述第二腔体之间的隔热垫，所述的隔热垫材料是聚碳酸酯。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、本发明的传感器简化了制造的结构工艺，并且在同一位置上同时采集温度和压力参数，保证了被测点位置的同一性，有利于进行各种参数的数据融合和数据补偿；

2、本发明集成了压力传感器和温度传感器为一体，降低了采购成本，且传感器设计成前后都可安装的形式，前后端螺纹都为M28X1.5，使该传感器安装方便；该传感器设计体积和普通传感器体积相当，完全继承了体积小、重量轻、全不锈钢密封结构特点，可以腐蚀性环境中工作，安装方便简洁，具有极高的抗振和抗冲击性能；增加护罩盖，保证了温度传感器的安全，防止气体中较大颗粒对温度传感器的温度探头的损坏；

3、本发明的传感器通过螺纹可固定在移动机构上，移动机构通过天燃气管道上的放散球阀将传感器送入到管道内测量压力和温度，避免了周围环境对管道内温度和压力测量的影响，测量精度高。同时本传感器结合移动机构借用管道上的放散球阀进行测量，不需要在管道上额外开孔，降低了测量成本，同时也减小了管道天然气泄漏的风险。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为现有技术中天然气管道保压测试的结构示意图。

图3为本发明用于天然气管道保压测试的结构示意图。

图中：1.导线组合，2.传感器左端外壳体,3.密封堵头,4.密封平垫圈，5.压力传感器，6.温度传感器，7.传感器右端外壳体，8.护罩盖，9.压力测量孔,10.小孔,11.外螺纹，12.温度探头，13.密封旋头，14.导程旋座，15.放散球阀，16.电缆连接器,17.内螺纹,18.信号线输出密封接头，19.调整套圈，20.连接螺杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示，一种用于天然气管道保压测试的温压一体传感器，包括:

一个用于检测受测对象压力的压力传感器5;

一个用于检测所述受测对象温度的温度传感器6;

一个传感器壳体,由传感器左端外壳体2和传感器右端外壳体7通过氩弧焊焊接而成;

所述传感器左端外壳体2用于放置所述压力传感器5以及由压力信号线缆和温度信号线缆组成的导线组合1;所述导线组合1通过硅橡胶密封设置在所述传感器左端外壳体2内部的通道内。所述压力传感器5通过一密封平垫圈4密封设置在所述传感器左端外壳体2右端的第一腔体内；连接所述压力传感器5的压力信号线缆和连接所述温度传感器6的温度信号线缆穿过所述传感器左端外壳体2内部的通道,从所述传感器左端外壳体2的左端面伸出,联接至外部仪表;在所述传感器左端外壳体2靠近左端面的侧面上设置有外螺纹11，通过该外螺纹11联接至一移动机构并可随着该移动机构左右移动；

所述传感器右端外壳体7用于放置所述温度传感器6以及一温度探头12,所述温度传感器6通过氩弧焊焊接在所述传感器右端外壳体7左端的第二腔体内,所述温度探头12左端与所述温度传感器6相连接,右端从所述传感器右端外壳体7的右端面穿出;在所述传感器右端外壳体7的右端面上还设有一压力测量孔9,该压力测量孔9贯穿所述传感器右端外壳体7,与所述第一腔体相连通,所述压力测量孔9将所述受测对象引导至所述第一腔体内的压力传感器5;

一个用于保护所述温度探头12及压力测量孔9的护罩盖8，其通过螺纹联接在所述传感器右端外壳体7的右端上；所述护罩盖8上设置有多个小孔10，所述受测对象通过所述护罩盖8上的小孔10进入传感器，与所述温度探头12和压力测量孔9相接触。

其中，还设有一密封堵头3，该密封堵头3通过氩弧焊密封焊接在所述传感器左端外壳体2上端的通道口上。

图3所示，所述移动机构由信号线输出密封接头18、密封旋头13、调整套圈19、导程旋座14、连接螺杆20、电缆连接器16构成；所述密封旋头13与连接螺杆20固定连接，并通过螺纹与所述调整套圈19、导程旋座14密封连接；调整所述调整套圈19，连接螺杆20进入被测管道的距离可以根据需要进行调解；

所述连接螺杆20的右端设有与所述外螺纹11相匹配的内螺纹17，其通过内外螺纹与所述传感器连接在一起，上述两者的接口处采用密封圈进行密封；所述连接螺杆20为中空结构，所述传感器的导线组合1通过此中空结构中的电缆连接器16连接到所述信号线输出密封接头18，然后由密封接头对外发出信号；

所述导程旋座14通过法兰与天燃气管道上的放散球阀15密封连接；工作时，通过旋转所述密封旋头13带动所述连接螺杆20转动，通过螺纹沿着所述导程旋座14左右移动；所述连接螺杆20右端上连接的传感器穿过所述放散球阀15，伸入到天燃气管道中进行测量。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及其优点。本行业的技术人士应该了解，本发明不受上述实施条例的限制，上述实施条例和说明书中描述的只是用于说明本发明的原理，在不脱离本发明原理和范围的前提下，本发明还可有各种变化和改进，这些变化和改进都属于要求保护的本发明范围内。

本发明要求保护范围同所附的权利要求书及其它等效物界定。

Claims (7)

1.一种用于天然气管道保压测试的温压一体传感器，包括:

一个用于检测受测对象压力的压力传感器(5);

一个用于检测所述受测对象温度的温度传感器(6);

一个传感器壳体,由传感器左端外壳体(2)和传感器右端外壳体(7)密封焊接而成;

所述传感器左端外壳体(2)用于放置所述压力传感器(5)以及由压力信号线缆和温度信号线缆组成的导线组合(1);所述压力传感器(5)密封设置在所述传感器左端外壳体(2)右端的第一腔体内,连接所述压力传感器(5)的压力信号线缆和连接所述温度传感器(6)的温度信号线缆穿过所述传感器左端外壳体(2)内部的通道,从所述传感器左端外壳体(2)的左端面伸出,联接至外部仪表;在所述传感器左端外壳体(2)靠近左端面的侧面上设置有外螺纹(11)，通过该外螺纹(11)联接至一移动机构并可随着该移动机构左右移动；

所述传感器右端外壳体(7)用于放置所述温度传感器(6)以及一温度探头(12),所述温度传感器(6)密封设置在所述传感器右端外壳体(7)左端的第二腔体内,所述温度探头(12)左端与所述温度传感器(6)相连接,右端从所述传感器右端外壳体(7)的右端面穿出;在所述传感器右端外壳体(7)的右端面上还设有一压力测量孔（9）,该压力测量孔（9）贯穿所述传感器右端外壳体(7),与所述第一腔体相连通,所述压力测量孔（9）将所述受测对象引导至所述第一腔体内的压力传感器(5);

一个用于保护所述温度探头(12)及压力测量孔（9）的护罩盖（8），其通过螺纹联接在所述传感器右端外壳体(7)的右端上；所述护罩盖（8）上设置有多个小孔(10)，所述受测对象通过所述护罩盖（8）上的小孔(10)进入传感器，与所述温度探头(12)和压力测量孔（9）相接触。

2.根据权利要求1所述的用于天然气管道保压测试的温压一体传感器，其特征在于：

所述移动机构由信号线输出密封接头(18)、密封旋头(13)、调整套圈(19)、导程旋座(14)、连接螺杆(20)、电缆连接器(16)构成；所述密封旋头(13)与连接螺杆(20)固定连接，并通过螺纹与所述调整套圈(19)、导程旋座(14)密封连接；调整所述调整套圈(19)，连接螺杆(20)进入被测管道的距离可以根据需要进行调解；

所述连接螺杆(20)的右端设有与所述外螺纹(11)相匹配的内螺纹(17)，其通过内外螺纹与所述传感器连接在一起，上述两者的接口处采用密封圈进行密封；所述连接螺杆(20)为中空结构，所述传感器的导线组合(1)通过此中空结构中的电缆连接器(16)连接到所述信号线输出密封接头(18)，然后由密封接头对外发出信号；

所述导程旋座(14)通过法兰与天燃气管道上的放散球阀(15)密封连接；工作时，通过旋转所述密封旋头(13)带动所述连接螺杆(20)转动，通过螺纹沿着所述导程旋座(14)左右移动；所述连接螺杆(20)右端上连接的传感器穿过所述放散球阀(15)，伸入到天燃气管道中进行测量。

3.根据权利要求1或2所述的用于天然气管道保压测试的温压一体传感器，其特征在于：所述传感器左端外壳体(2)和传感器右端外壳体(7)通过氩弧焊焊接在一起形成传感器壳体；所述温度探头(12)通过氩弧焊焊接所述传感器右端外壳体(7)的右端面上；所述压力传感器(5)通过一密封平垫圈（4）密封设置在所述传感器左端外壳体(2)右端的第一腔体内。

4.根据权利要求1或2所述的用于天然气管道保压测试的温压一体传感器，其特征在于：所述导线组合(1)通过硅橡胶密封设置在所述传感器左端外壳体(2)内部的通道内。

5.根据权利要求1或2所述的用于天然气管道保压测试的温压一体传感器，其特征在于：还设有一密封堵头（3），该密封堵头（3）通过氩弧焊密封焊接在所述传感器左端外壳体(2)上端的通道口上。

6.根据权利要求1或2所述的用于天然气管道保压测试的温压一体传感器，其特征在于：还包括设置在所述温度探头(12)和所述第二腔体之间的隔热垫。

7.根据权利要求6所述的用于天然气管道保压测试的温压一体传感器，其特征在于：所述的隔热垫材料是聚碳酸酯。

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