[发明专利]一种用于实现电加热管内热电偶滑动和固定的驱动装置

说明书

本发明公开了一种用于实现电加热管内热电偶滑动和固定的驱动装置，包括步进电机，步进电机的输出轴上安装传动齿轮，还包括一个与传动齿轮啮合的定位滑块，在定位滑块内设置有内螺纹，还包括一根内部为中空结构的丝杠，丝杠外设置有与定位滑块相匹配的外螺纹，在丝杠内设置有一根同轴的铰链支架，在铰链支架上固定连接有热电偶，热电偶穿过设置在丝杠侧壁上的孔并延伸至丝杠外侧。本发明可以连续测量电加热管内壁的温度，理论上可以测量任何一点的温度，相对于现有技术中测温点固定的方式，大大增加了测温的数据点来源，同时，不需要焊接工序，对电加热管本身而言具有很好的保护作用。

技术领域

本发明涉及燃料组件的堆外传热实验测量领域，具体涉及一种用于实现电加热管内热电偶滑动和固定的驱动装置。

背景技术

温度是核动力、电力、化工等工业技术领域普遍关注的热工参数，是控制工艺过程的重要监控参量。在燃料组件的堆外传热实验中，需要精确测量电加热管的沿程壁温分布，用于构建传热关系式，为核电站堆芯设计提供重要输入。现有技术中，温度的测量都是通过在测温点焊接布置热电偶的方式进行的，由于电加热管的内径尺寸很小，仅有几毫米，难以在一根管内同时布置足够数目的热电偶；而且由于操作空间受限，无法采用传统的点焊等方法固定热电偶，以保证热电偶与被测量面的充分接触。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于实现电加热管内热电偶滑动和固定的驱动装置，解决现有技术中电加热管内温度测量困难、无法固定热电偶的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于实现电加热管内热电偶滑动和固定的驱动装置，包括步进电机，步进电机的输出轴上安装传动齿轮，还包括一个与传动齿轮啮合的定位滑块，在定位滑块内设置有内螺纹，还包括一根内部为中空结构的丝杠，丝杠外设置有与定位滑块相匹配的外螺纹，在丝杠内设置有一根同轴的铰链支架，在铰链支架上固定连接有热电偶，热电偶穿过设置在丝杠侧壁上的孔并延伸至丝杠外侧。在电加热管内的温度测量领域中，现有技术一直都采用焊接的方式来安装电热偶，这样的话，实际上测量的点位是有限的，而且也难以焊接施工；针对这样的问题，本发明采用一个步进电机作为传动动力，经过传动齿轮、定位滑块的带动，可以实现丝杠在其轴线方向的移动。使用时，丝杠插入被测的电加热管，通过步进电机的带动，可以实现丝杠相对于被测电加热管轴线上的移动；通过采用内部空腔结构的在丝杠，同时在丝杠上开设通孔，并在丝杠内安装一根同轴的铰链支架，铰链支架上安装固定的热电偶，热电偶穿过通孔延伸至丝杠外部，如此，电加热管相对于丝杠移动，热电偶可以接触到被测电加热管的内壁，实现温度的测量。同时，由于不采用焊机的方式，其不是固定的，可以连续测量电加热管内壁的温度，理论上可以测量任何一点的温度，相对于现有技术中测温点固定的方式，大大增加了测温的数据点来源，使测量的数据更加准确，同时，不需要焊接工序，对电加热管本身而言具有很好的保护作用。

在所述丝杠的端部安装有一个调整螺母，调整螺母与丝杠通过螺纹配合连接，调整螺母的端面封闭形成整体并在其圆心上设置有一个螺纹孔，铰链支架与该螺纹匹配连接。进一步讲，为了能够使热电偶与电加热管内壁紧密接触，通过在丝杠的端部设置一个调整螺母，调整螺母与丝杠通过螺纹配合连接，同时，调整螺母的端部形成封闭面，并设置同轴的螺孔，铰链支架与螺孔配合连接。使用时，通过调整螺母的旋转，就可以带动铰链支架在其轴线上移动，带动绞链的主臂轴向运动，减小绞链主臂与侧臂的角度差，将主臂的轴向运动转变为侧臂的径向运动，使得热电偶端部继续向外伸出，进一步增加热电偶与被加热表面的接触面积，保证热电偶与被加热面的有效接触。

还包括一个工作台，步进电机通过固定支座固定安装在工作台上。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：