本發(fā)明涉及石油技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器。

背景技術(shù)：

航空洗滌汽油、噴氣燃料等石油產(chǎn)品的蒸發(fā)性能是液體燃料的重要特性之一，它對于油品的貯存、運(yùn)輸和使用均有重要影響。由于油品的蒸氣壓隨汽化率不同而變化，在大氣壓一定情況下，油品沸點(diǎn)隨汽化率增加而不斷升高，因此航空洗滌汽油、噴氣燃料等石油產(chǎn)品的沸點(diǎn)則以某一溫度范圍來表示，這一溫度范圍即餾程。

gb/t6536《石油產(chǎn)品常壓蒸餾特性測定法》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，溫度測量裝置可采用符合gb/t514《石油產(chǎn)品試驗(yàn)用玻璃液體溫度計(jì)技術(shù)條件》和jjg130《工作用玻璃液體溫度計(jì)》中g(shù)b-46和gb-47號玻璃溫度計(jì)或被證實(shí)具有與玻璃溫度計(jì)相同的溫度滯后、露出液柱影響以及精度的溫度測量系統(tǒng)，但仲裁試驗(yàn)必須選擇玻璃溫度計(jì)。其中g(shù)b-46號溫度計(jì)為低溫范圍溫度計(jì)，測溫范圍為-2℃～300℃，分度值為1℃，gb-47號溫度計(jì)為高溫范圍溫度計(jì)，測溫范圍為-2℃～400℃，分度值為1℃。餾程玻璃溫度計(jì)在石油產(chǎn)品餾程測定中主要采用手工測定法測定，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，石油產(chǎn)品的性能測定朝著科學(xué)化、智能化和自動化發(fā)展，餾程玻璃溫度計(jì)越來越不適合自動餾程測定儀。

根據(jù)餾程測定國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，測量石油產(chǎn)品餾程采用的水銀玻璃溫度計(jì)，其精度為±1℃。若采用電子感溫傳感器，則應(yīng)考慮到顯示儀表精度對系統(tǒng)誤差的貢獻(xiàn)，一般來說，在低溫(0-400)℃范圍內(nèi)，鉑熱電阻的允許差值小，精度高，在精度測量中普遍采用，但是由于電阻體尺寸稍大，受熱慢，加之電阻與感溫體之間難以實(shí)現(xiàn)密切接觸，留有空氣隙，熱響應(yīng)時(shí)間難以達(dá)到像水銀一樣。本發(fā)明提出了一種石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器，比較實(shí)用、完美和方便地解決了上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種熱傳遞阻力小、示值穩(wěn)定、準(zhǔn)確性高的石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器，包括同軸心設(shè)置的測溫端、套管a、轉(zhuǎn)接頭、套管b，所述的套管a的一段設(shè)置有測溫端，套管a的另一端與轉(zhuǎn)接頭的一端相連，轉(zhuǎn)接頭的另一端與套管b的一端相連，套管b的另一端設(shè)置有補(bǔ)償線；

所述的測溫端包括套管c和薄膜高溫組件，套管c與套管a同軸相連，套管c內(nèi)設(shè)置有薄膜高溫組件，所述的薄膜高溫組件包括固體氧化鋁骨架，固體氧化鋁骨架的外表面上真空蒸鍍一鉑合金薄層，在該鉑合金薄層上通過激光微刻技術(shù)刻成電阻刻絲，在電阻刻絲外表面上刷鍍一高溫陶瓷絕緣材料層，在高溫陶瓷絕緣材料層和套管c之間填充有導(dǎo)熱樹脂；

所述的電阻刻絲通過引線依次穿過套管a、轉(zhuǎn)接頭和套管b，最終從套管b的端頭穿出，在套管b的端頭處設(shè)置有與引線相對應(yīng)連接的補(bǔ)償線。

所述的固體氧化鋁骨架的直徑為ф2.1mm，其長度為4.5mm。

所述的引線與套管a、轉(zhuǎn)接頭和套管b之間填充有環(huán)氧樹脂。

所述的轉(zhuǎn)接頭采用聚四氟乙烯。

所述的套管a、套管b和套管c均采用金屬。

所述的套管a的外徑為ф6mm，套管b的外徑為ф8mm，套管c的外徑為φ3mm，且套管c的長度為4.5mm。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)穩(wěn)定性好、測量數(shù)據(jù)可靠，測量值刻預(yù)先全范圍檢定、修正，其相比于傳統(tǒng)的溫度計(jì)，分辨力提高了一個數(shù)量級；(2)熱傳遞阻力小，響應(yīng)快，能快速地測出溫度值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為測溫端和套管a連接的剖視圖；

圖中，1—測溫端，2—套管a，3—轉(zhuǎn)接頭，4—套管b，5—補(bǔ)償線，6—套管c，7—導(dǎo)熱樹脂，8—高溫陶瓷絕緣材料層，9—薄膜高溫組件，10—環(huán)氧樹脂，11—引線，12—固體氧化鋁骨架，13—電阻刻絲。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述：

如圖1和圖2所示，一種石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器，包括從左至右同軸心依次設(shè)置的測溫端1、套管a2、轉(zhuǎn)接頭3、套管b4。所述的測溫端1包括套管c6和薄膜高溫組件9，套管c6與套管a2同軸相連，套管c6內(nèi)設(shè)置有薄膜高溫組件9。所述的薄膜高溫組件9包括固體氧化鋁骨架12，固體氧化鋁骨架12的外表面上真空蒸鍍一鉑合金薄層，在該鉑合金薄層上通過激光微刻技術(shù)刻成電阻刻絲13，在電阻刻絲13外表面上刷鍍一高溫陶瓷絕緣材料層8，在高溫陶瓷絕緣材料層8和套管c6之間填充有導(dǎo)熱樹脂7；所述的電阻刻絲13通過引線11依次穿過套管a2、轉(zhuǎn)接頭3和套管b4，最終從套管b4的端頭穿出，在套管b4的端頭處設(shè)置有與引線11相對應(yīng)連接的補(bǔ)償線。補(bǔ)償線連接到數(shù)顯裝置上。由于端部為密封設(shè)置，因此不易被氧化，使用壽命長。在測定時(shí)，相比于水銀溫度計(jì)的端部，本申請中的餾程溫度傳感器的端部與石油產(chǎn)品油氣和液態(tài)接觸狀態(tài)應(yīng)該完全一致，但本申請不改變被測定溫場的分布特性(均勻性和波動度)。在動態(tài)測溫過程中，本申請中的石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器的熱響應(yīng)時(shí)間小于玻璃溫度計(jì)的熱效應(yīng)時(shí)間，能更塊測出熱端部溫度。但在精確度方面，石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器與數(shù)顯裝置結(jié)合的使用，能夠替代餾程玻璃溫度計(jì)顯示0～400℃范圍的測量溫度，相比于玻璃液體溫度計(jì)的分辨力和準(zhǔn)確度有較大提高和改善，進(jìn)一步提高了試驗(yàn)精度和準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)模擬顯示到數(shù)字顯示和記錄的轉(zhuǎn)變，其分辨率能夠達(dá)到0.1℃。

優(yōu)選地，所述的固體氧化鋁骨架12的直徑為ф2.1mm，其長度為4.5mm。所述的套管a2的外徑為ф6mm，套管b4的外徑為ф8mm，套管c6的外徑為φ3mm，且套管c6的長度為4.5mm。固體氧化鋁骨架12的直徑和長度的數(shù)值設(shè)置是為了減小熱傳遞阻力，從而使示值穩(wěn)定。

本實(shí)施例中，所述的引線11與套管a2、轉(zhuǎn)接頭3和套管b4之間填充有環(huán)氧樹脂10。所述的轉(zhuǎn)接頭3采用聚四氟乙烯。所述的套管a2、套管b4和套管c6均采用金屬。

利用石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器和玻璃溫度計(jì)進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)。

設(shè)置插入深度為130mm和77mm，每個插入深度均進(jìn)行四層測試，熱響應(yīng)時(shí)間的結(jié)果如表1所示。從表1對比試驗(yàn)結(jié)果表明，石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器的熱響應(yīng)時(shí)間小于玻璃溫度計(jì)的熱響應(yīng)時(shí)間，表明了石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器比玻璃溫度計(jì)響應(yīng)時(shí)間快。

表1熱響應(yīng)時(shí)間對比表

按gb/t6536標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的甲苯和十六烷試劑進(jìn)行50％餾程試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表2、表3。按gb/t6536標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用煤油對石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器與玻璃溫度計(jì)滯后時(shí)間差異、石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器模擬水銀溫度計(jì)露出液柱影響進(jìn)行比較試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表4、表5。按gb/t6536標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用煤油、汽油對石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器測試的重復(fù)性和再現(xiàn)性進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表6、表7。表8是溫度計(jì)與傳感器測量結(jié)果擴(kuò)展不確定度。

其中，表2為50％回收體積餾程的測定，表2表明石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器50％餾出溫度和玻璃溫度計(jì)50％餾出溫度均符合gb/t6536標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

表3為甲苯連續(xù)10次50％餾程實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比表，其中t高表示最高溫度，t低表示最低溫度，v高表示最大體積，v低表示最小體積，sc為蒸餾過程中任意點(diǎn)斜率，表4表明油產(chǎn)品餾程溫度傳感器比玻璃溫度計(jì)測溫波動較小，重復(fù)性較好，穩(wěn)定性好。

表4為石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器與玻璃溫度計(jì)滯后時(shí)間差異測定表，其中，t初表示初餾點(diǎn)溫度，t10表示10％餾出溫度，t20表示20％餾出溫度，t30表示30％餾出溫度，t40表示40％餾出溫度，t60表示60％餾出溫度，t80表示80％餾出溫度，t90表示90％餾出溫度，sc表示sc為蒸餾過程中任意點(diǎn)斜率。從表4可以看出，使用玻璃溫度計(jì)和石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器測定得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，任意點(diǎn)的數(shù)據(jù)差異應(yīng)等于或小于該點(diǎn)的重復(fù)性，從而表明，采用煤油進(jìn)行測試時(shí)，石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器與玻璃溫度計(jì)溫度滯后時(shí)間差異滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求。

表5為石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器模擬水銀溫度計(jì)露出液柱影響表，當(dāng)使用無露出液柱誤差的石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器時(shí)，傳感器的數(shù)據(jù)系統(tǒng)的輸出值應(yīng)能模擬水銀玻璃溫度計(jì)的測量值。使用gb-46比對時(shí)，采用公式計(jì)算的結(jié)果小于或等于gb-46和石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器實(shí)際測量值，因此石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器能模擬水銀溫度計(jì)露出液柱影響。

表6汽油重復(fù)性測試數(shù)據(jù)表(1組)，表7為煤油再現(xiàn)性測試數(shù)據(jù)表(手動)，從表6、表7可以看出，石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器的重復(fù)性和再現(xiàn)性均符合gb/t6536標(biāo)準(zhǔn)的要求。

表8為測量結(jié)果擴(kuò)展不確定度表。餾程測定儀分別由石油產(chǎn)品用玻璃液體溫度計(jì)和石油產(chǎn)品餾程測溫傳感器測試系統(tǒng)顯示餾程溫度，對其分別進(jìn)行測量不確定度評定。石油產(chǎn)品用玻璃溫度計(jì)的擴(kuò)展不確定度為4.0℃，石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器測試系統(tǒng)的擴(kuò)展不確定度為0.8℃，這說明石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器溫度測試系統(tǒng)的測量不確定度(測量值分散性)明顯優(yōu)于石油產(chǎn)品用玻璃液體溫度計(jì)。

表250％回收體積餾程的測定

表3甲苯連續(xù)10次50％餾程實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

表4石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器與玻璃溫度計(jì)滯后時(shí)間差異測定表

表5石油產(chǎn)品餾程溫度傳感器模擬水銀溫度計(jì)露出液柱影響表

表6汽油餾程重復(fù)性測試數(shù)據(jù)表(1組)

表7煤油餾程再現(xiàn)性測試數(shù)據(jù)表(手動)

表8測量結(jié)果擴(kuò)展不確定度表

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。