高精度气体加热结构及其应用方法与流程

1.本技术涉及气体加热结构技术领域，尤其涉及高精度气体加热结构及其应用方法。


背景技术：

2.气体传感器泛指将特定气体的气体分数转化为对应电信号的转换设备，此外，现有的气体传感器还可以通过收集气体快速分析气体的成分、浓度，并对气体进行精准测温。基于此，在气体加热的设备中，气体传感器往往作为测温设备以应用。
3.在实际的气体加热测温中，由于部分气体本身的属性为高压、易腐蚀的不稳定状态，致使用于供气体通过的管道极易被腐蚀损坏。因此，操作人员往往先对气体进行加热，之后，再通过气体传感器对加热后的气体进行测温。
4.然而，气体加热后再由气体传感器测温，存在测定温度有温差的问题，进而极大地降低了气体传感器对气体测温的精准度。


技术实现要素：

5.为了改善气体加热和测温分开操作，致使气体传感器对气体测温的精准度偏低的问题，本技术提供了高精度气体加热结构及其应用方法。
6.第一方面，本技术提供的高精度气体加热结构采用如下的技术方案：高精度气体加热结构，包括加热部、导气部和测温部；所述加热部包括热循装置和供热装置，所述供热装置和热循装置相连，以用于向所述热循装置供热；所述导气部包括导气管道，所述热循装置上贯穿设置有用于供导气管道安装的通连通道，所述导气管道内腔用于供气体通过；所述测温部包括预装架和测温件，所述测温件通过预装架设置于导气管道内腔，且所述测温件位于热循装置内腔，以在所述热循装置对位于导气管道内腔的气体加热时，对气体进行测温。
7.通过采用上述技术方案，供热装置通过对热循装置供热，使供热装置内部呈稳定且有助于长时间隔热的恒高温空间，导气管道内腔用于供气体通入，保温块通过向导气管道内腔供热，使进入导气管道内腔的气体稳定且均匀的受热，进而有助于保障气体在导气管道内腔长时间加热的持续性及稳定性；测温件于导气管道内腔对加热的气体进行测温，使气体的加热和测温同步进行，有效保障了测温件测定加热气体温度的精准度。
8.在一个具体的可实施方案中，所述热循装置包括保温块，所述保温块上设置有多条通温通道，所有所述通温通道沿保温块的高度方向间隔分布；所述供热装置包括两组通连机构，每组所述通连机构包括通连管道和多根定连管道，所有所述定连管道均连通于通连管道上；其中一组所述通连机构的所有定连管道一一对应插设于所有通温通道长度方向一端的侧壁内，另一组所述通连机构的所有定连管道一一对应插设于所有通温通道长度方向另一端的侧壁内；其中一组所述通连机构的通连管道用于向所有通温通道内持续注入导热流体，另一组所述通连机构的通连管道用于将所有通温通道内的导热流体持续向外排
出。
9.通过采用上述技术方案，其中一根通连管道通过五根定连管道向通温通道内腔持续注入导热流体，另一根通连管道通过五根定连管道将通温通道内腔的导热流体持续向外导出，使通温通道内腔始终有导热流体流动，保障了保温块内部及通连通道内腔的恒高温状态，进而有助于保障气体在导气管道内的加热持续性及稳定性；此外，由于通温通道内腔持续有导热流体流动，使通连通道内腔的各处呈稳定且均匀的升温状态，进而有助于减少气体局部骤然升温而出现不稳定变动的现象，有效保障了气体在导气管道内的加热稳定性。
10.在一个具体的可实施方案中，所述热循装置还包括多组缓流机构，一组所述缓流机构对应设置于一条通温通道的侧壁内；每组所述缓流机构包括连贯主轴和多块缓流环板，所有所述缓流环板设置于连贯主轴上，且所有所述缓流环板沿连贯主轴的长度方向间隔分布。
11.通过采用上述技术方案，缓流环板和连贯主轴通过自重定位于通温通道的侧壁内，随着导热流体在通温通道内腔流淌，缓流环板可阻隔流动的导热流体，减缓导热流体在通温通道内的流动速度，使保温块的热量充分传导至导气管道内腔，同时，减少了因导热流体快速流出通温通道而产生的损耗、浪费现象。
12.在一个具体的可实施方案中，所述缓流机构还包括多块断流环板，所有所述断流环板设置于连贯主轴上，且一块所述断流环板对应设置于相邻的两块缓流环板之间。
13.通过采用上述技术方案，断流环板位于相邻的两块缓流环板之间，且相邻的断流环板与缓流环板的外径尺寸大小不同，使导热流体在通温通道内腔的流动阻力大大增加，有效降低了导热流体在通温通道内腔的流动速度，提高了保温块向导气管道内腔导热的效率。
14.在一个具体的可实施方案中，所述导气管道固定设置于通连通道的侧壁内。
15.通过采用上述技术方案，一体嵌合于通连通道内腔的导气管道位置稳定而不易出现松晃、偏动的现象，保障了导气管道安装后的位置稳定性及应用稳定性，进而有助于保障气体在导气管道内腔的加热稳定性及持续性。
16.在一个具体的可实施方案中，所述加热结构还包括装配部，所述装配部包括外固装置，所述外固装置用于使导气管道可拆卸安装于通连通道的侧壁内。
17.通过采用上述技术方案，外固装置使导气管道可拆卸安装于通连通道的侧壁内，当导气管道长时间使用后，操作人员可拆卸导气管道以保养、换新，进而有助于保障气体在导气管道内腔长时间加热的持续性及稳定性。
18.在一个具体的可实施方案中，所述外固装置包括导热筒和端固机构，所述导热筒设置于通连通道的侧壁内，所述导气管道穿设于导热筒的侧壁内，所述端固机构用于使导气管道与导热筒相连。
19.通过采用上述技术方案，导热筒通过自身的金属材质特性，以作为保温块和导气管道之间的稳定导热介质，保障了导气管道内腔呈恒高温状态的稳定性；端固机构用于连接导热筒和导气管道，使导气管道可拆卸安装于导热筒的侧壁内，以便操作人员对长时间应用的导气管道进行拆卸保养或换新。
20.在一个具体的可实施方案中，所述端固机构包括延侧板、端位丝杆和锁固螺母；所
述延侧板设置于导气管道上，所述端位丝杆设置于导热筒上，且所述端位丝杆穿设于延侧板；所述锁固螺母螺纹连接于端位丝杆上，使所述延侧板与导热筒相连。
21.通过采用上述技术方案，延侧板增大了导气管道与导热筒的接触面积，端位丝杆穿过延侧板后，锁固螺母螺纹拧紧于端位丝杆上，使延侧板和导热筒固定连接为一个整体，进而有效保障了导气管道安装于导热筒内腔的位置稳定性及应用稳定性；此外，还便于操作人员快速拆卸导气管道，以保养、换新。
22.第二方面，本技术还提供了高精度气体加热结构的应用方法，应用方法包括如下的应用步骤：供热：供热装置向热循装置中持续注入导热流体，使通连通道内腔升温，以备用；通气：将气体通入导气管道内腔，热循装置通过对导气管道导热，是导气管道内腔升温，进而对位于导气管道内腔的气体进行加热；测温：位于导气管道内腔的测温件对加热后的流动气体进行测温。
23.通过采用上述技术方案，操作人员可快速且高效的完成对气体的加热和测温工作，且有效保障了测温件测定加热气体温度的精准度。
24.综上所述，本技术具有以下有益技术效果：1.供热装置通过对热循装置供热，使供热装置内部呈稳定且有助于长时间隔热的恒高温空间，导气管道内腔用于供气体通入，保温块通过向导气管道内腔供热，使进入导气管道内腔的气体稳定且均匀的受热，进而有助于保障气体在导气管道内腔长时间加热的持续性及稳定性；测温件于导气管道内腔对加热的气体进行测温，使气体的加热和测温同步进行，有效保障了测温件测定加热气体温度的精准度；2.缓流环板和连贯主轴通过自重定位于通温通道的侧壁内，随着导热流体在通温通道内腔流淌，缓流环板可阻隔流动的导热流体，减缓导热流体在通温通道内的流动速度，使保温块的热量充分传导至导气管道内腔，此外，减少了因导热流体快速流出通温通道而产生的损耗、浪费现象。
附图说明
25.图1是本技术实施例1中高精度气体加热结构的结构示意图；图2是本技术实施例1中沿a-a方向的剖面示意图；图3是本技术实施例1中沿b-b方向的剖面示意图；图4是图3中c部分的放大示意图；图5是本技术实施例2中高精度气体加热结构沿竖直方向的剖面结构示意图；图6是图5中d部分的放大示意图。
26.附图标记说明：1、加热部；2、导气部；21、导气管道；3、测温部；31、预装架；32、测温件；4、装配部；5、热循装置；51、保温块；511、通温通道；512、通连通道；52、缓流机构；521、连贯主轴；522、缓流环板；523、断流环板；6、供热装置；61、通连机构；611、通连管道；612、定连管道；7、外固装置；71、导热筒；72、端固机构；721、延侧板；722、端位丝杆；723、锁固螺母。
具体实施方式
27.本技术实施例公开了高精度气体加热结构。
28.以下结合附图1-6对本技术作进一步详细说明。
29.实施例1参照图1和图2，高精度气体加热结构包括加热部1、导气部2和测温部3。其中，测温部3通过导气部2设置于加热部1的内部，导气部2内腔用于供待加热且待测温的气体流动。加热部1用于对位于导气部2内腔的流动气体进行加热处理，测温部3用于对位于导气部2内腔的受热气体进行实时测温，进而在气体加热的同时对气体进行测温，有助于保障测温部3测定气体温度的精准度。
30.参照图2和图3，加热部1包括热循装置5和供热装置6，其中，热循装置5又包括保温块51。在本实施例中，保温块51可以为碳化硅块体，保温块51具备硬度高、化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小且高温下抗氧化的性能。保温块51上设置有多条通温通道511，在本实施例中，通温通道511的数量可以为五条，五条通温通道511沿保温块51的高度方向间隔且等距分布，每条通温通道511沿水平方向的截面呈匚型。
31.参照图2和图3，供热装置6通过所有通温通道511以与保温块51相连并配合使用，供热装置6包括两组通连机构61。其中一组通连机构61与所有通温通道511长度方向的一端相连，另一组通联结构与所有通温通道511长度方向的另一端相连。
32.参照图2和图3，在本实施例中，两组通连机构61和通温通道511任意一端的连接方式均相同，以下以其中一组通连机构61和通温通道511长度方向的一端相连举例说明。每组通连机构61包括通连管道611和多根定连管道612，定连管道612的数量可以为五根，五根定连管道612沿一体成型于定连管道612的侧壁上，且五根定连管道612沿通连管道611的长度方向间隔且等距分布。五根定连管道612一一对应的插接于通温通道511的侧壁内，使通连管道611、所有定连管道612和所有通温通道511内腔连通。
33.参照图2和图3，在本实施例中，其中一根通连通管通过五根定连通管向五条通温通道511内腔持续注入导热流体，导热流体可以为高温的油液。导热流体进入通温通道511内腔后，可使保温块51内部快速升温。另一根通连通管及相连的五根定连通管用于将五条通温通道511内腔流淌的导热流体持续向外导出，进而通过一根通连通管持续向通温通道511内腔注入高温的导热流体，另一根通连通管持续将通温通道511内腔的导热流体向外排出，使保温块51内部各处均匀呈现为高温状态。需要说明的是，操作人员可以通过改变进入通温通道511内腔的导热流体的温度，以改变保温块51内部的温度。
34.参照图2，保温块51上贯穿设置有通连通道512，在本实施例中，每一通温通道511沿通连通道512的周向分布。随着导热流体进入通温通道511内腔以流淌，通连通道512内腔可快速升温，并与保温块51外部的空间温度快速区别，随着导热流体在保温通道内腔的持续流淌，通连通道512内腔各处呈均匀高温状态，且与保温块51外部的空间温度相比，具备隔热、保温的效果。
35.参照图2，导气部2包括导气管道21，在本实施例中，导气管道21可以为铁氟龙热缩管。导气管道21具备耐高温、耐腐蚀、耐高压、高阻燃性及长期不易老化性能，导气管道21通过一体工艺嵌合于通连通道512的侧壁内，且导气管道21与保温块51的连接处通过混凝土浆体涂抹以封装固定。操作人员通过向导气管道21内腔通入特定气体，使气体在导热流体
于通温通道511内腔流动的作用下，快速升温。需要说明的是，由于导气管道21本身具备耐高压且耐腐蚀的特性，以及导热流体持续流动带来的通连通道512内腔均匀且稳步的升温，可有效减少气体因局部骤然升温或导气管道21损毁而产生的气体异动现象，有效保障了气体的加热稳定性及加热效率。
36.参照图2，测温部3包括预装架31和测温件32，在本实施例中，测温件32可以为带有测温功能的气体传感器。预装架31其中一端通过螺栓固定于导气通道的侧壁内，测温件32通过螺栓固定于预装架31的另一端，且测温件32位于导气管道21的中轴线处。随着导气管道21在保温块51内部受热，使进入导气管道21内腔的气体受热以升温，测温件32于导气管道21内腔对流动的气体实时测温。此过程使气体加热与测温同步进行，进而有效减少了气体加热后再去测温时存在的温差现象，保障了测温件32测定受热气体温度的精准性。
37.参照图3和图4，为了保障导热流体对保温块51导热的效率，热循装置5还包括多组缓流机构52，在本实施例中，一组缓流机构52对应设置于一条通温通道511的侧壁内。每组缓流机构52包括连贯主轴521、多块缓流环板522和多块断流环板523，连贯主轴521、缓流环板522和断流环板523均可以由碳化硅制得，所有缓流环板522和所有断流环板523均一体成型于连贯主轴521上，在本实施例中，断流环板523的外径尺寸大于缓流环板522的外径尺寸。
38.参照图3和图4，所有缓流环板522和所有断流环板523均沿连贯主轴521的长度方向间隔且等距分布，且一块断流环板523位于相邻的两块缓流环板522之间。导热流体进入通温通道511内腔后，不同外径尺寸的缓流环板522和断流环板523依次阻隔导热流体流动，使导热流体于通温通道511内腔的流动速度大大降低，相应的，保温块51通过导热流体向通连通道512内腔导热的效率大大提高，使通连通道512内腔更易形成稳定的受热空间，并长时间处于隔热的恒高温状态。
39.本技术实施例高精度气体加热结构的实施原理为：导热流体通过其中一根通连管道611和五根定连管道612进入通温通道511内腔，导热流体在通温通道511内腔流动，使保温块51内腔快速受热、聚热，进而使通连通道512内腔形成稳定且有助于长时间隔热的恒高温空间。
40.气体进入导气管道21内腔，经通连通道512向导气管道21内腔快速导热，使导气管道21内腔的气体均匀且稳步的受热，以达到对气体加热的效果。同时，导气管道21本身具备耐高压且耐腐蚀的特性，是导气管道21不易受损，而保障了气体再导气管道21内的加热持续性及稳定性。导热流体持续流动带来的通连通道512内腔均匀且稳步的升温，又可以减少气体因局部骤然升温而出现气体剧烈反应的现象，进一步保障了气体再导气管道21内的加热持续性及稳定性。
41.测温件32于导气管道21内腔对加热的气体进行测温，此过程使气体加热与测温同步进行，进而有效减少了气体加热后再去测温所产生的温差现象，保障了测温件32测定受热气体温度的精准性。
42.实施例2本技术实施例2与实施例1的区别之处在于，参照图5，加热结构还包括装配部4。装配部4又包括外固装置7，导气管道21通过外固装置7可拆卸的安装于通连通道512的侧壁内。
43.参照图6，外固装置7包括导热筒71和端固机构72，其中，导热筒71可以为钢制的筒体，导热筒71焊接于通连通道512的侧壁内。导气管道21设置于导热筒71的侧壁内，端固机构72用于使导热筒71固定于导热筒71的侧壁内。
44.参照图6，端固机构72包括延侧板721、端位丝杆722和锁固螺母723，其中，延侧板721通过螺栓固定于导气管道21的侧壁上，端位丝杆722垂直焊接于导热筒71的端壁上。导气管道21靠近导热筒71的一端插接于导热筒71内腔，延侧板721靠近导热筒71直至抵接于导热筒71的端壁上。此时，端位丝杆722穿过延侧板721，操作人员将锁固螺母723螺纹拧紧于端位丝杆722上，使延侧板721与导热筒71固定连接为一个整体，进而使导气管道21可快速安装于导热筒71的侧壁内。同时，便于操作人员快速拆卸导气管道21，以对长时间使用的导气管道21进行保养、换新，有助于保障气体在导气管道21内腔受热的持续性及稳定性。
45.本技术实施例高精度气体加热结构的实施原理为：导热筒71通过自身的金属特性，有助于将保温块51的热量快速传导至导气管道21内腔，保障了气体在导气管道21内腔受热的效率。
46.当导气管道21长时间使用后，操作人员可旋拧锁固螺母723，使锁固螺母723脱离端位丝杆722。接着，操作人员通过抽拉导气管道21，使导气管道21脱离于导热筒71，以便操作人员对长时间使用的导气管道21保养、换新，以保障后续气体在导气管道21内进行加热的持续性及稳定性。
47.本技术还公开了高精度气体加热结构的应用方法，应用方法包括如下的应用步骤：供热：一根通连管道611通过五根定连管道612向通温通道511内腔持续注入导热流体，另一根通连管道611通过五根定连管道612将通温通道511内腔的导热流体持续向外排出，使通温通道511内腔持续有导热流体流动，进而使保温块51内部及通连通道512内腔呈稳定且有助于长时间隔热的恒高温空间。
48.通气：将气体通入导气管道21内腔，导热流体通过在保温块51上导热，使导气管道21内腔以高温状态加热进入导气管道21内腔的气体。
49.测温：位于导气管道21内腔的测温件32对加热后的流动气体进行测温，此过程使气体加热与测温同步进行，进而有效减少了气体加热后再去测温所产生的温差现象，保障了测温件32测定受热气体温度的精准性。
50.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.高精度气体加热结构，其特征在于：包括加热部(1)、导气部(2)和测温部(3)；所述加热部(1)包括热循装置(5)和供热装置(6)，所述供热装置(6)和热循装置(5)相连，以用于向所述热循装置(5)供热；所述导气部(2)包括导气管道(21)，所述热循装置(5)上贯穿设置有用于供导气管道(21)安装的通连通道(512)，所述导气管道(21)内腔用于供气体通过；所述测温部(3)包括预装架(31)和测温件(32)，所述测温件(32)通过预装架(31)设置于导气管道(21)内腔，且所述测温件(32)位于热循装置(5)内腔，以在所述热循装置(5)对位于导气管道(21)内腔的气体加热时，对气体进行测温。2.根据权利要求1所述的高精度气体加热结构，其特征在于：所述热循装置(5)包括保温块(51)，所述保温块(51)上设置有多条通温通道(511)，所有所述通温通道(511)沿保温块(51)的高度方向间隔分布；所述供热装置(6)包括两组通连机构(61)，每组所述通连机构(61)包括通连管道(611)和多根定连管道(612)，所有所述定连管道(612)均连通于通连管道(611)上；其中一组所述通连机构(61)的所有定连管道(612)一一对应插设于所有通温通道(511)长度方向一端的侧壁内，另一组所述通连机构(61)的所有定连管道(612)一一对应插设于所有通温通道(511)长度方向另一端的侧壁内；其中一组所述通连机构(61)的通连管道(611)用于向所有通温通道(511)内持续注入导热流体，另一组所述通连机构(61)的通连管道(611)用于将所有通温通道(511)内的导热流体持续向外排出。3.根据权利要求2所述的高精度气体加热结构，其特征在于：所述热循装置(5)还包括多组缓流机构(52)，一组所述缓流机构(52)对应设置于一条通温通道(511)的侧壁内；每组所述缓流机构(52)包括连贯主轴(521)和多块缓流环板(522)，所有所述缓流环板(522)设置于连贯主轴(521)上，且所有所述缓流环板(522)沿连贯主轴(521)的长度方向间隔分布。4.根据权利要求3所述的高精度气体加热结构，其特征在于：所述缓流机构(52)还包括多块断流环板(523)，所有所述断流环板(523)设置于连贯主轴(521)上，且一块所述断流环板(523)对应设置于相邻的两块缓流环板(522)之间。5.根据权利要求1所述的高精度气体加热结构，其特征在于：所述导气管道(21)固定设置于通连通道(512)的侧壁内。6.根据权利要求1所述的高精度气体加热结构，其特征在于：所述加热结构还包括装配部(4)，所述装配部(4)包括外固装置(7)，所述外固装置(7)用于使导气管道(21)可拆卸安装于通连通道(512)的侧壁内。7.根据权利要求6所述的高精度气体加热结构，其特征在于：所述外固装置(7)包括导热筒(71)和端固机构(72)，所述导热筒(71)设置于通连通道(512)的侧壁内，所述导气管道(21)穿设于导热筒(71)的侧壁内，所述端固机构(72)用于使导气管道(21)与导热筒(71)相连。8.根据权利要求7所述的高精度气体加热结构，其特征在于：所述端固机构(72)包括延侧板(721)、端位丝杆(722)和锁固螺母(723)；所述延侧板(721)设置于导气管道(21)上，所述端位丝杆(722)设置于导热筒(71)上，且所述端位丝杆(722)穿设于延侧板(721)；所述锁固螺母(723)螺纹连接于端位丝杆(722)上，使所述延侧板(721)与导热筒(71)相连。9.根据权利要求1-8任意一项所述的高精度气体加热结构的应用方法，其特征在于：包括如下应用步骤：供热：供热装置(6)向热循装置(5)中持续注入导热流体，使通连通道(512)内腔升温，
以备用；通气：将气体通入导气管道(21)内腔，热循装置(5)通过对导气管道(21)导热，是导气管道(21)内腔升温，进而对位于导气管道(21)内腔的气体进行加热；测温：位于导气管道(21)内腔的测温件(32)对加热后的流动气体进行测温。

技术总结
本申请涉及高精度气体加热结构及其应用方法，涉及气体加热结构技术领域，高精度气体加热结构包括加热部、导气部和测温部；所述加热部包括热循装置和供热装置，所述供热装置和热循装置相连，以用于向所述热循装置供热；所述导气部包括导气管道，所述热循装置上贯穿设置有用于供导气管道安装的通连通道，所述导气管道内腔用于供气体通过；所述测温部包括预装架和测温件，所述测温件通过预装架设置于导气管道内腔，且所述测温件位于热循装置内腔，以在所述热循装置对位于导气管道内腔的气体加热时，对气体进行测温；应用方法包括供热、通气和测温。本申请具有同时对气体进行加热和测温，有效保障了测温件测定加热气体温度的精准度的效果。度的效果。度的效果。


技术研发人员：陈默 李新华 安德里亚斯
受保护的技术使用者：江苏舒茨测控设备股份有限公司
技术研发日：2023.06.07
技术公布日：2023/9/20