专利名称：一种可连续自动更换热电偶头的测温枪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到热电偶测温技术，特别是在热电偶头容易损耗、需要频繁更换的场所。
背景技术：
在工业生产中，采用热电偶测温装置对移动物体表面、气动输送微粒管道、高温反应炉等对象进行测温时，热电偶头容易因磨损、腐蚀、氧化等作用而失效。为此，要么采取增加热电偶丝的保护层厚度等保护措施，要么经常人工更换热电偶头。增加保护层厚度，虽然能延长热电偶头的使用寿命，但会降低热电偶头的灵敏度，延长它的响应时间；而依靠人工频繁地更换热电偶，不但给生产操作带来很多的麻烦，而且在某些恶劣的工业生产条件下，在线人工更换热电偶头是困难的，有时几乎是不可能的。例如在连续铸钢、轧钢生产中，如果采用热电偶测温装置来对高温移动钢坯表面温度进行测量的话，热电偶头很快就会被损坏，而在线人工更换热电偶头在实际生产中是非常困难的。因此，在这些场合下，目前工业上常常选用测量误差相对较大的其它非接触式测温装置来代替热电偶测温装置。
在现有的热电偶测温技术中，延长热电偶使用寿命的方法分为两类一种是采取保护措施，增加热电偶的保护套管或增加保护层厚度，增设耐磨挡板等。如中国专利号99203428公开的“气动输送颗粒物料的测温装置”、中国专利号90209195“料道热电偶”等。此类方法虽然简单，但延长热电偶头使用寿命的作用有限，同时也会在一定程度上影响物料的传送。另一种方法是人工更换热电偶头，如“热电偶测温装置”(中国专利号96244514)、“热电偶”(中国专利号98228212)、中国专利号95244370公开的“热电偶、阻外露连接管”、中国专利号96219111公开的“热电偶感热棒的接合改良构造”等等。这类方法可以解决热电偶测温装置的寿命问题，但热电偶头的更换需要人工进行，且它的使用场所也受到限制，不适合应用于连续铸钢、轧钢生产中对高温移动钢坯表面进行温度测量、不适合应用于测温枪是固定的、更换热电偶十分困难等场所的测温。在这种情况下，常常选用测量误差相对较大的其它非接触式测温装置来代替热电偶测温装置。

发明内容
本实用新型的目的在于设计一种可连续自动更换热电偶头的测温枪，实现热电偶头的在线、快速、自动、连续更换，且结构简单，成本低。
为达到上述目的，本实用新型设计的可连续自动更换热电偶头的测温枪，包括测温枪体、若干个热电偶头、正极簧片、负极簧片、顶杆；其中，测温枪体为一腔体结构；若干个热电偶头重叠设置于测温枪体的空腔体内，该热电偶头包括绝缘基体、测量接点、热电偶丝A、热电偶丝B、正极延伸导线、负极延伸导线；测量接点设于绝缘基体顶部上，热电偶丝A、B的一端被焊在一起形成该测量接点；正极、负极延伸导线分别与热电偶丝A、B的另一端相电连接；所述的正极簧片、负极簧片分别设置于测温枪体的空腔体内两侧壁，并分别与位于顶端工作位的热电偶头的正极延伸导线、负极延伸导线头部片弹性接触，尾部与外接测试设备相连；所述的顶杆设置于测温枪体的空腔体内，其头部与最下面的一热电偶头的底部相抵。
进一步，所述的热电偶头的绝缘基体上部有一凸出部，底部有一凹进部，该凸出部与凹进部相匹配，测量接点位于凸出部上；后一热电偶头绝缘基体的凸出部可伸入前一热电偶头绝缘基体的凹进部内。
所述的绝缘基体底部凹进部的深度与宽度大于凸出部。
又，还设有一锁定件，设置于测温枪体或正极簧片、负极簧片上，可与测温枪空腔体内的顶端工作位热电偶头相抵。
所述的锁定件为正极簧片、负极簧片的头部有一凸起部；所述的绝缘基体两侧有凹进部，所述的正极簧片、负极簧片的头部凸起部，其形状与所述的绝缘基体两侧凹进部相匹配，该凸起部可卡住设于绝缘基体两侧凹进部。
更进一步，所述的测温枪体为两壳体连接而成。
所述的测温枪体的两壳体之间及两壳体连接件与壳体之间设有绝缘层。
工作热电偶头所产生的测量信号将分别通过正极簧片、负极簧片导出，接通有关仪表；顶杆可以将热电偶头顶出工作位置，并将备用热电偶头顶入工作位置。
本实用新型的有益效果1.结构简单，可以做得很小，成本低，便于批量生产；2.更换方便，换一次热电偶头，仅需要几秒钟；3.测温枪内可以储存多个热电偶头，以实现连续、自动更换；4.重新填充内装式热电偶头时，可以在测温枪的非工作端进行，特别适合于测温枪是固定的、且环境又不便于将测温枪抽出的情况下更换热电偶头。
5.正极、负极簧片也是可更换的。


图1为本实用新型的结构示意图；图2为图1的侧视示意图；图3为图1的俯视示意图；图4为本实用新型中热电偶头的结构示意图；图5为图4的侧视示意图；图6为图4的俯视示意图；图7a～7d为本实用新型的工作示意图；图8为本实用新型的另一种结构示意图；图9为图8的侧视示意图；图10为图8的俯视示意图。
具体实施方式
如图1～图6所示，本实用新型设计的可连续自动更换热电偶头的测温枪，包括测温枪体1、若干个热电偶头2、2’、2”、正极簧片3、负极簧片4、顶杆5；其中，测温枪体1为一腔体结构；若干个热电偶头2重叠设置于测温枪体1的空腔体内，该热电偶头2包括绝缘基体21、测量接点22、热电偶丝A231、热电偶丝B232、正极延伸导线24、负极延伸导线25；测量接点22凸设于绝缘基体21顶部211上，热电偶丝A231和热电偶丝B232的一端相焊接在一起形成该测量接点22；正极、负极延伸导线24、25分别与热电偶丝A231、热电偶丝B232相电连接；所述的正极簧片3、负极簧片4分别设置于测温枪体1的空腔体内两侧壁，并分别与位于顶端工作位的热电偶头2的正极延伸导线24、负极延伸导线25头部片弹性接触，尾部与外接测试设备相连(图中未示)；所述的顶杆5设置于测温枪体1的空腔体内，其头部与最下面的一备用热电偶头2”的底部相抵。
参见图4～图6，所述的热电偶头2的绝缘基体21上部有一凸出部211，底部有一凹进部212，凹进部212的深度与宽度大于凸出部211，测量接点22包含在凸出部211中；对于一次性热电偶头，测量接点22可以裸露在该凸出部211之外，以提高测量的灵敏度；重叠设置时；后一热电偶头绝缘基体的凸出部可伸入前一热电偶头绝缘基体的凹进部内，以便一组内装式热电偶头的多层叠放。
再请参见图7a，本实用新型还设有一锁定件，所述的锁定件为正极簧片3、负极簧片4的头部有一凸起部31、41；所述的绝缘基体21两侧有凹进部213、214，所述的正极簧片3、负极簧片4的头部凸起部31、41，其形状与所述的绝缘基体21两侧凹进部213、214相匹配，该凸起部31、41可卡住设于绝缘基体21两侧凹进部213、214。
再请参见图8～图10，本实用新型所述的测温枪体1还可为两壳体11、12连接而成；所述的测温枪体1的两壳体11、12之间及两壳体11、12连接件13与壳体11、12之间设有绝缘层14和绝缘垫片15；测温枪的两壳体11、12可以采用绝缘材料，也可以采用金属材料。采用金属材料时，两壳体11、12与正极簧片3、负极簧片4之间必须涂有绝缘层以防簧片3、4之间短路。多个内装式热电偶头2、2’、2”被储存在测温枪体1内，其中热电偶头2处在工作位置，而热电偶头2’、2”等其他热电偶头处在备用位置。此时，工作热电偶头2的正极延伸导线24、负极延伸导线25分别与正极簧片3、负极簧片4的头部相紧密接触，工作热电偶头2所产生的测量信号将分别通过正极簧片3、负极簧片4导出，接通有关仪表；顶杆5可以将热电偶头2顶出工作位置，并将热电偶头2’顶入工作位置。
参见图7a所示，当工作热电偶2因损耗需要更换时，正极簧片3、负极簧片4向上移动，使正极簧片3、负极簧片4的头部伸出外壳一定距离H1，以便正极簧片3、负极簧片4有向左、右微量张开的可能；当顶杆5向上顶一定距离，将已损耗的热电偶头2顶出工作位置，并使正极簧片3、负极簧片4向左、右微量张开；顶杆5继续向上顶一定距离，使顶升距离等于热电偶头2的厚度；此时，已损耗的热电偶头2被顶出测温枪体1，而备用热电偶头2’被顶入工作位置；正极簧片3、负极簧片4回复原来位置，热电偶头2’成为工作热电偶头，并被正极簧片3、负极簧片4的头部锁定卡牢；至此，周而复始，可以实现热电偶头2的在线、快速、自动、连续更换。
权利要求1.一种可连续自动更换热电偶头的测温枪，包括，测温枪体，为一腔体结构；若干个热电偶头，重叠设置于测温枪体的空腔体内，该热电偶头包括绝缘基体、测量接点、热电偶丝A、热电偶丝B、正极延伸导线、负极延伸导线；测量接点设于绝缘基体顶部上，热电偶丝A、B的一端被焊在一起形成该测量接点；正极、负极延伸导线分别与热电偶丝A、B的另一端相电连接；正极簧片、负极簧片，分别设置于测温枪体的空腔体内两侧壁，并分别与位于顶端工作位的热电偶头的正极延伸导线、负极延伸导线头部片弹性接触，尾部与外接测试设备相连；顶杆，设置于测温枪体的空腔体内，其头部与最下面的备用热电偶头的底部相抵。
2.如权利要求1所述的可连续自动更换热电偶头的测温枪，其特征在于，所述的热电偶头的绝缘基体上部有一凸出部，底部有一凹进部，该凸出部与凹进部相匹配，测量接点位于凸出部上；后一热电偶头绝缘基体的凸出部可伸入前一热电偶头绝缘基体的凹进部内。
3.如权利要求2所述的可连续自动更换热电偶头的测温枪，其特征在于，所述的绝缘基体底部凹进部的深度与宽度大于凸出部。
4.如权利要求1或2所述的可连续自动更换热电偶头的测温枪，其特征在于，还设有一锁定件，设置于测温枪体或正极簧片、负极簧片上，可将测温枪空腔体内的顶端工作位上的热电偶头固定，并使正、负极簧片与热电偶丝之间保持良好接触。
5.如权利要求1或2所述的可连续自动更换热电偶头的测温枪，其特征在于，所述的锁定件为正极簧片、负极簧片的头部有一凸起部；所述的绝缘基体两侧有凹进部，所述的正极簧片、负极簧片的头部凸起部，其形状与所述的绝缘基体两侧凹进部相匹配，该凸起部可卡住设于绝缘基体两侧凹进部。
6.如权利要求1所述的可连续自动更换热电偶头的测温枪，其特征在于，所述的测温枪体为两壳体连接而成。
7.如权利要求6所述的可连续自动更换热电偶头的测温枪，其特征在于，所述的测温枪体的两壳体之间及两壳体连接件与壳体之间设有绝缘层。
专利摘要可连续自动更换热电偶头的测温枪，包括测温枪体、若干个热电偶头、正、负极簧片、顶杆；测温枪体为一腔体结构；若干个热电偶头重叠设置于测温枪体腔体内，热电偶头包括绝缘基体、热电偶丝A、热电偶丝B、正、负极延伸导线；热电偶丝A、B的一端被焊在一起形成测量接点，测量接点设于绝缘基体顶部上；正、负极延伸导线分别与热电偶丝A、B的另一端相电连接；工作热电偶头的正、负极延伸导线分别与测温枪体腔体内的正、负极簧片相紧密接触，所测得的信号分别通过正、负极簧片导出，接通有关仪表；顶杆可将工作热电偶头顶出工作位置，并将后一热电偶头顶入工作位置。本实用新型可实现热电偶头的在线、快速、自动、连续更换，且结构简单，成本低。
文档编号G01K7/04GK2645060SQ0321008
公开日2004年9月29日 申请日期2003年8月27日 优先权日2003年8月27日
发明者陈超, 刘自成, 丁建华, 张备, 朱岩 申请人:宝山钢铁股份有限公司