СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ МНОГОЖИЛЬНОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2014 года по МПК H01B13/24 B29C47/12 B29C35/14 G01J5/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способу и устройству для измерения температуры многожильного материала, подлежащего нагреванию до расчетной температуры.

Уровень техники

Многожильным материалом может являться, например, металлический провод, который должен быть использован в качестве проводника в кабеле. Обычно на такой провод при помощи экструдера наносится пластиковая изоляция. Для надлежащего нанесения экструдата и его адгезии к проводу необходимо, чтобы провод имел определенную температуру. Поэтому перед осуществлением процесса экструзии провода, как правило, нагревают до расчетной температуры в предварительном нагревателе. Такой предварительный нагреватель, например, выпускается компанией-заявителем настоящего изобретения под названием PREHEATER 6000. При помощи этого устройства провод направляется и оборачивается вокруг двух дисков, установленных с возможностью вращения, из которых по меньшей мере один является электропроводящим, и таким образом образует короткозамкнутую цепь в петле провода, которая проведена вокруг указанных дисков. Затем провод может быть нагрет до расчетной температуры посредством нагревательного устройства, расположенного между дисками.

Структура пластиковой изоляции, наносимой при исполнении метода экструзии, в высокой степени зависит от температуры провода. В частности, если методом экструзии наносить вспенивающийся материал, то колебания температуры провода могут приводить к неравномерной толщине пластиковой изоляции. Неоднородности в пластиковой изоляции, особенно у кабелей для передачи данных, могут приводить к изменениям электрической емкости, а вместе с этим - к изменениям волнового полного сопротивления. Это, в свою очередь, может приводить к нежелательным потерям на отражение. Кроме того, отклонения от расчетной температуры могут также вызывать проблемы адгезии пластикового материала к проводу.

Было предложено проводить измерение температуры провода после его прохождения через предварительный нагреватель. Известные методы измерения основаны на оценивании излучения провода, зависящего от температуры. Что касается конкретно медного провода, который часто подвергают измерениям в этом контексте, то его излучение может значительно варьировать. Это приводит к погрешностям измерения температуры, и, таким образом, к проблемам в последующем процессе экструзии.

Раскрытие изобретения

Поэтому с учетом изложенного уровня техники задачей изобретения является создание способа и устройства, посредством которых можно простым и надежным образом осуществлять измерение температуры многожильного материала.

Задача изобретения решается способом и устройством, раскрытыми в пп.1 и 14 формулы. Полезные варианты осуществления изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы, в описании и прилагаемых чертежах.

Задача изобретения решается способом измерения температуры многожильного материала, подлежащего нагреванию до расчетной температуры, содержащим этапы, на которых многожильный материал приводят в теплопроводящий контакт по меньшей мере с одним диском, оборачивая вокруг указанного диска, установленного с возможностью вращения и нагревания до заданной температуры, и измеряют разность температур многожильного материала или величин, характеризующих температуру многожильного материала, перед заходом многожильного материала на диск и после схода многожильного материала с диска.

Задача изобретения решается также посредством устройства для измерения температуры многожильного материала, подлежащего нагреванию до расчетной температуры, содержащего транспортирующее устройство для многожильного материала, выполненное с возможностью передачи многожильного материала вокруг по меньшей мере одного диска, установленного с возможностью вращения, с обеспечением теплопроводящего контакта между многожильным материалом и диском, устройство нагревания диска, посредством которого диск можно нагревать до заданной температуры, и дифференциальное измерительное устройство, при помощи которого можно проводить измерение разности температур многожильного материала или величин, характеризующих температуру многожильного материала перед заходом многожильного материала на диск и после схода многожильного материала с диска.

Диск может быть, например, металлическим. Однако предполагается возможность использования для диска и других материалов, например керамики. Многожильный материал может представлять собой провод, в частности металлический провод, например медный провод. Такой провод может в дальнейшем служить в качестве электрического проводника. Расчетная температура, соответственно, может представлять собой температуру, подходящую для последующего нанесения (пластиковой) изоляции на проводник, например, методом экструзии. В ходе осуществления способа, соответствующего настоящему изобретению, или в отвечающем изобретению устройстве многожильный материал, в частности провод, непрерывным образом транспортируют. Многожильный материал обводят вокруг по меньшей мере одного диска, поддерживая между многожильным материалом и диском теплопроводящий контакт, такой, чтобы возможная разница температур между многожильным материалом и диском выравнивалась, по меньшей мере до какой-то степени, а в частности - по существу полностью. Диск предварительно нагревают до заданной температуры. С этой целью в диск может быть встроен по меньшей мере один нагревательный элемент. Если такой встроенный нагревательный элемент приводить в действие электрически, то электропитание для этого на вращаемый диск можно подавать, например, посредством контактных колец. Подачу электрической энергии также можно производить индуктивно. Также нагревать диск до заданной температуры можно, используя по меньшей мере одно внешнее нагревательное устройство, например индукционное нагревательное устройство, тепловой радиатор и т.п.

Согласно изобретению разность температур многожильного материала или величин, характеризующих температуру многожильного материала, измеряют на участке многожильного материала перед его заходом на диск и на участке многожильного материала после его схода с диска. Дифференциальное измерение может быть выполнено бесконтактным способом, что предпочтительно, и может быть основано на интенсивности излучения многожильного материала, которая зависит от температуры. Если имеет место разность температур между участком многожильного материала, заходящим на диск, и участком многожильного материала, сходящим с диска, тогда в соответствии с изобретением такую разность необязательно оценивать в абсолютных значениях температуры. Напротив, можно получить дифференциальный сигнал, пропорциональный разности температур. Эту разность можно измерять непрерывно и это можно делать, повторяя измерения через заданные интервалы, или же также непрерывно. Соответственно, для непрерывного измерения разности может быть разработано дифференциальное измерительное устройство. Если измеренная разность не равна нулю, то между участком многожильного материала перед его заходом на диск и участком многожильного материала после его схода с диска существует разность температур.

При нагревании многожильного материала, такого как электрический проводник, меняются его различные свойства, например удлинение или электрическое сопротивление. Поэтому, наряду с бесконтактным измерением разности температур между участком многожильного материала перед его заходом на диск и участком многожильного материала после его схода с диска, также можно измерять, например, изменение электрической проводимости, изменение длины и/или диаметра, и/или зависящий от проводимости коэффициент затухания между участком многожильного материала, заходящим на диск, и участком, сходящим с диска, например, используя индуктивные кольцевые датчики. Таким образом, разность температур не обязательно измерять прямым способом. Правильнее измерять разность между подходящими параметрами, характеризующими температуру многожильного материала перед его заходом по меньшей мере на один диск и его сходом с диска.

Таким образом согласно изобретению осуществляют дифференциальное измерение. Для определения температуры непрерывного многожильного материала необходимо лишь знать температуру нагреваемого диска, если температура участка материала, заходящего на диск, соответствует температуре участка, сходящего с диска. Измерение температуры одного такого участка относительно температуры другого участка многожильного материала (относительное измерение) является гораздо более простым, нежели определение абсолютной температуры. Как уже говорилось, для медного провода, в частности, характерен значительный разброс излучательной способности, обычно, от 0,02 до 0,2. Поэтому абсолютное измерение температуры на основе данных измерения излучательной способности многожильного материала было бы связано со значительными погрешностями. В соответствии с изобретением этого удается избежать, поскольку при дифференциальном измерении возможные флуктуации излучательной способности компенсируются.

Таким образом, изобретение позволяет точно обнаруживать отклонение температуры многожильного материала от расчетной температуры простым, и, в частности, в случае металлических проводов, очень надежным способом. Однако изобретение гарантирует дополнительные преимущества. Как говорилось выше, многожильные материалы часто нагревают до расчетных температур в устройствах оперативного предварительного нагрева. Такие устройства предварительного нагрева могут работать на индукционном принципе, и, как правило, содержат частотное управление, которое может приводить к неравномерному нагреванию многожильного материала. Это, в свою очередь, может привести к проблемам в последующем процессе экструзии по указанным выше причинам. В частности, это может привести к неравномерной адгезии экструдата или неравномерному вспениванию экструдата. Диск предварительного нагрева, который используется согласно изобретению, благоприятным образом вызывает сглаживание возможных колебаний температуры, которым мог подвергнуться многожильный материал в нагревательном устройстве перед нагреваемым диском. Это, в свою очередь, улучшает последующий процесс экструзии. В начале было сказано, что это крайне важно для кабелей передачи данных, поскольку флуктуации параметров изоляции кабелей передачи данных могут приводить к изменениям электрической емкости, и таким образом к изменениям волнового сопротивления. Это, в свою очередь, приводит к неприемлемым потерям на отражение, и таким образом к проблемам передачи данных. Кроме того, соответствующий изобретению предварительно нагреваемый диск также уменьшает нежелательное остывание многожильного материала, которое последний неизбежно испытывает, после прохода через устройство предварительного нагревания.

Заданная температура диска может быть равной расчетной температуре многожильного материала. Когда диск предварительно нагрет до температуры равной расчетной температуре многожильного материала, то разность, измеренная в соответствии с изобретением, немедленно покажет, что многожильный материал не обладает температурой, равной расчетной. Однако, с другой стороны, диск также можно нагреть до заданной температуры, которая меньше или больше расчетной температуры многожильного материала. Тогда при передаче через диск многожильный материал испытывает охлаждение или нагревание. Если заданная температура диска, например, больше расчетной температуры многожильного материала, то можно компенсировать охлаждение многожильного материала, которое он уже испытал или еще испытает в будущем в ходе дальнейшей передачи в экструдер.

Многожильный материал может быть обведен вокруг диска один или более раз. Таким образом, диск может быть охвачен многожильным материалом один или более раз. Таким образом, можно получить более продолжительный теплопроводящий контакт между многожильным материалом и диском и улучшить процесс уравнивания температур.

Согласно одному варианту осуществления изобретения температуру многожильного материала регулируют и поддерживают равной расчетной температуре, основываясь на измеренной разности температур. На основе данных измеренной разности можно осуществлять управление предварительным нагревательным устройством, которое выполняет нагревание поступающего многожильного материала до расчетной температуры, так чтобы температура многожильного материала приняла расчетное значение. Поскольку диск предварительно нагревают до температуры равной расчетной температуре многожильного материала, то возможную разность, обнаруженную в ходе измерения, можно простым способом путем регулирования сводить почти к нулю. В конечном счете можно простым способом управлять предварительным нагревательным устройством для многожильного материала, например, так чтобы температура многожильного материала совпадала с температурой нагреваемого диска.

В ходе управления температуру многожильного материала можно изменять, изменяя температуру диска. Как вариант или в дополнение к этому, в процессе управления температуру многожильного материала можно также изменять, изменяя режим нагревательного устройства, расположенного в направлении движения многожильного материала перед диском. Такое нагревательное устройство может представлять собой индукционное нагревательное устройство. В частности, в случае очень тонких многожильных материалов, особенно очень тонких проводов, нагрев с использованием только нагреваемого диска может быть достаточным, Однако, как правило, все равно необходимо отдельное нагревательное устройство, которое тогда может нагревать многожильный материал в одиночку или совместно с нагреваемым диском. Тепловая мощность такого отдельного нагревательного устройства может лежать в пределах приблизительно 90% полной тепловой мощности, подводимой к многожильному материалу, при этом тепловая мощность нагреваемого диска может лежать в пределах приблизительно 10% полной тепловой мощности.

Согласно другому варианту осуществления изобретения многожильный материал может быть обведен вокруг двух дисков, установленных с возможностью вращения, из которых первым является нагреваемый диск, а вторым - возвратный шкив, при этом между нагреваемым диском и возвратным шкивом по направлению движения многожильного материала располагают нагревательное устройство. В качестве нагревательного устройства может быть использовано вышеописанное устройство, приспособленное для регулирования температуры многожильного материала, например индукционное нагревательное устройство. При таком осуществлении изобретения реализуется интегрирование соответствующего изобретению устройства или соответствующего изобретению способа в аппараты предварительного нагрева, например аппарат, предлагаемый на рынке компанией-заявителем изобретения под наименованием PREHEATER 6000. Многожильный материал может быть обведен вначале вокруг первого диска, после чего - вокруг второго диска (возвратного шкива), а затем - по меньшей мере один раз вокруг первого диска, прежде чем снова выйдет из устройства. С этой целью в соответствии с изобретением предусмотрено транспортирующее устройство, входящее в состав рассматриваемого устройства в целом. В частности, при использовании индукционных нагревательных устройств, или, соответственно, токопроводных нагревательных устройств, действующих на принципе трансформатора, можно предусмотреть, чтобы по меньшей мере нагреваемый диск был электропроводящим. В этом случае электропроводящий диск создает короткозамкнутую цепь, посредством которой накоротко замыкается многожильный материал, например металлический провод. На таком принципе можно осуществлять нагревание многожильного материала, как в случае устройства PREHEATER 6000 для предварительного нагрева, поставляемого компанией-заявителем. Электрическое напряжение действует только в контуре многожильного материала, обернутого вокруг дисков, в то время как на участке многожильного материала, заходящем в устройство, и на участке многожильного материала, выходящем из устройства, электрическое напряжение отсутствует.

Согласно другому варианту осуществления изобретения температуру диска или величину, характеризующую температуру диска, измеряют и сравнивают с заданной температурой диска или величиной, характеризующей заданную температуру. Если обнаруживают отклонение, то температуру диска регулируют и устанавливают равной заданной температуре. При таком варианте осуществления осуществляют регулирование температуры диска и ее приведение к заданной температуре. Температуру диска или величину, характеризующую температуру диска, можно измерять бесконтактным способом, например, при помощи инфракрасного датчика или тепловизионной камеры. И снова, это измерение можно проводить непрерывно, при этом предусматривают соответствующую конструкцию устройства измерения температуры диска, входящего в состав рассматриваемого устройства в целом. Измерение можно выполнять с повторением, в частности, через заданные интервалы или непрерывно. На основе данных указанного измерения можно управлять подходящим устройством для нагревания диска, чтобы выдерживать температуру диска предпочтительно на уровне заданной температуры. Устройство регулирования температуры диска и устройство регулирования температуры провода, входящие в состав рассматриваемого устройства в целом, которое соответствует настоящему изобретению, естественно могут быть реализованы в виде общего управляющего устройства. Аналогично, естественно также представить, что дифференциальное измерительное устройство и устройство измерения температуры диска также выполнены в виде общего управляющего устройства. Однако за диском также можно закрепить автономный температурный датчик.

Согласно еще одному варианту осуществления изобретения может быть предусмотрено, чтобы разность температур многожильного материала или величин, характеризующих температуру многожильного материала, измерять на участке многожильного материала перед его заходом на диск и на участке многожильного материала после его схода с диска посредством инфракрасного измерительного устройства или по меньшей мере тепловизионной камеры. Инфракрасные датчики, которые могут быть использованы для этой цели, эффективны в отношении затрат.

В принципе, по меньшей мере один инфракрасный датчик или по меньшей мере одна тепловизионная камера могут быть расположены по направлению движения многожильного материала на участке перед его заходом на указанный по меньшей мере один диск, и по меньшей мере один инфракрасный датчик или, соответственно, по меньшей мере одна тепловизионная камера может быть расположена на участке после схода многожильного материала с указанного по меньшей мере одного диска. Однако, также возможно предусмотреть только один инфракрасный датчик или только одну тепловизионную камеру, которые одновременно воспринимают и, таким образом, измеряют как участок захода, так и участок схода многожильного материала. Таким образом, температуру участка захода и участка схода провода можно измерять одновременно, путем единовременной регистрации. Кроме того, температуру нагреваемого диска, вокруг которого обводят провод, также можно измерять одновременно с вышеуказанными температурами, используя общий инфракрасный датчик или используя общую тепловизионную камеру. В данном случае возможное регулирование температуры нагреваемого диска также можно осуществлять на основе данных общего температурного датчика.

Согласно еще одному варианту осуществления изобретения нагреваемый диск может быть выполнен из двух половин (дисков), которые изолированы друг от друга в тепловом отношении. Тогда многожильный материал приходит на первый полудиск, проходит через него и снова выходит через второй полудиск. Тепловая изоляция предотвращает взаимно противоположное температурное влияние входящего холодного участка провода и выходящего нагретого участка провода. Это, в частности, полезно, если многожильный материал подается в нагревательное устройство только после (первой) обводки вокруг нагретого диска. Однако указанные полудиски могут быть электрически соединены друг с другом, так чтобы создавать короткое замыкание в проводе, транспортируемом устройством, например, для индукционного нагрева. С целью тепловой изоляции между дисками может быть помещен теплоизолирующий, но электропроводящий промежуточный слой.

Как уже упоминалось, многожильный материал может представлять собой провод, в частности металлический провод, например медный провод. Этот провод после транспортирования вокруг по меньшей мере одного диска может быть подан в экструдер, в котором на провод наносится пластиковая изоляция. Таким образом, провод, служащий в качестве электрического проводника, может быть изолирован известным образом для дальнейшего использования в кабеле.

Для осуществления способа, соответствующего настоящему изобретению, может быть построено устройство, также соответствующее настоящему изобретению. Соответственно, отвечающий изобретению способ может быть осуществлен с использованием отвечающего изобретению устройства.

Краткое описание чертежей

Варианты выполнения настоящего изобретения будут подробнее описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 изображает в разрезе часть устройства, соответствующего настоящему изобретению;

фиг.2 в горизонтальной проекции изображает устройство по фиг.1;

фиг.3 на боковой проекции, соответствующей виду справа фиг.2, изображает устройство, показанное на фиг.1;

фиг.4 изображает в разрезе второй вариант осуществления устройства, соответствующего настоящему изобретению.

На чертежах для одинаковых объектов, если не оговорено иное, использованы одинаковые позиционные обозначения.

Осуществление изобретения

На фиг.1-3 можно видеть диск 10, нагретый до заданной температуры. В представленном примере - это металлический диск. Диск 10 расположен на валу 12, посредством которого диск имеет возможность вращаться. На проекции, показанной на фиг.1, изображено электрическое нагревательное устройство 14, которое встроено в диск 10 и посредством которого диск 10 нагревается до заданной температуры. В представленном примере на приводном валу 12 расположены токосъемные контактные кольца 16, 18. Электропитание подается в электрическое нагревательное устройство 14 посредством указанных контактных колец 16, 18. Соответствующее изобретению устройство дополнительно содержит устройство 20 регулирования температуры диска, которое для наглядности на фиг.2-3 изображено лишь схематически. Устройство 20 регулирования температуры диска соединено по меньшей мере с одним из контактных колец 16, 18 для подачи электрического тока через указанное контактное кольцо, например через контактное кольцо 16 для питания нагревательного устройства 14. Другое контактное кольцо, например контактное кольцо 18, может быть соединено с землей, так чтобы электрический ток, пройдя через электрическое нагревательное устройство 14, мог быть отведен через указанное кольцо. Устройство регулирования температуры диска может содержать регулятор на основе тиристора.

Кроме того, рассматриваемое устройство содержит измерительное устройство 21, которое в примере, изображенном на фиг.1-3, для наглядности показано только на фиг.1, и которое, помимо других параметров, осуществляет измерение температуры диска 10 способом, который более подробно будет описан ниже, и передает результат измерения в устройство 20 регулирования температуры диска. Если устройство 20 регулирования температуры диска обнаруживает, что температура диска, измеренная устройством 21, отклоняется от заданного значения температуры, то устройство 20 регулирования температуры диска осуществляет управление электрическим током, подаваемым через соответствующее контактное кольцо в электрическое нагревательное устройство 14, таким образом, чтобы обнаруженное отклонение предпочтительно уменьшить до нуля. Измерение температуры диска можно осуществлять непрерывно.

На фиг.1-3 также можно видеть многожильный материал 22, в данном случае провод 22, например медный провод. Провод 22 подается транспортирующим механизмом (не показан) вначале в рассматриваемое устройство, а затем, как показано в примере, полностью обводится один раз вокруг диска 10, и снова выпускается из рассматриваемого устройства, как показано стрелкой 24. В частности, на фиг.2 и 3 можно видеть, что в непрерывном проводе 22 выделен участок 26, входящий в устройство, или, соответственно, заходящий на диск 10, и участок 28, исходящий из устройства, или, соответственно, сходящий с диска 10. Заходящий и сходящий участки 26, 28 лежат рядом друг с другом на диске 10. Передача провода 22 здесь производится с поддержанием теплопроводящего контакта с диском 10. Диск 10 может быть приведен во вращение в направлении стрелки 30 на фиг.1 при помощи привода (не показан) или при помощи самого провода 22, обернутого вокруг диска 10.

В представленном примере измерительное устройство 21 работает бесконтактным образом.

В частности, данное измерительное устройство может представлять собой инфракрасный датчик или тепловизионную камеру. Как видно из фиг.1, инфракрасный датчик или тепловизионная камера направлены сверху на диск 10 с участками 26, 28 захода и схода провода 22. На основе записанных данных измерения, например записей инфракрасного излучения при известной излучательной способности, можно определять температуру диска 10.

В то же самое время на основе записанного изображения можно, например, определять разность интенсивностей инфракрасного излучения участка 26 захода и участка 28 схода провода 22. Данная разница интенсивностей излучения характеризует разность температур между участком 26 захода и участком 28 схода. Область замера, обеспечиваемая измерительным устройством 21, обозначена индексом 23. Таким образом, измерительное устройство 21 осуществляет запись участка 26 захода и участка 28 схода провода 22, соответственно, перед вступлением провода в контакт с диском 10 и после выхода провода из контакта с диском 10. Благодаря такому измерению удается избежать нарушения измерения температур участков 26, 28 провода, вызванного, например, сигналами, исходящими от диска 10, или отражениями. Таким образом, измерительное устройство 21 представляет собой комбинацию из устройства для дифференциальных измерений и устройства измерения температуры диска. Пользуясь данными дифференциального измерения, можно изменять температуру провода 22 посредством устройства регулирования температуры (не показано), так чтобы в предпочтительном случае измеренная разность была близка к нулю. Тогда это тот случай, например, когда диск 10 нагревают до расчетной температуры провода 22. Измерение и оценивание указанной разности может также происходить непрерывно. В данном случае устройство регулирования температуры диска может управлять нагревательным устройством (не показано), расположенным перед диском 10, чтобы требуемым образом изменять температуру провода 22. Дополнительно к этому или в качестве варианта можно модифицировать нагревательное устройство 14 диска, чтобы воздействовать на температуру провода 22. В представленном примере, провод 22 после пропускания через соответствующее изобретению устройство подается в экструдер (не показан), в котором на провод 22 наносится пластиковая изоляция.

На фиг.4 изображен пример второго варианта осуществления устройства, соответствующего настоящему изобретению. Согласно данному варианту осуществления устройство, изображенное на фиг.1-3, встроено в устройство предварительного нагрева провода, такое, например, какое поставляется компанией-заявителем под наименованием PREHEATER 6000. Согласно варианту осуществления, изображенному на фиг.4, данное устройство наряду с диском 10, нагреваемым вышеописанным способом и установленным с возможностью вращения, также содержит второй диск, а именно - возвратный шкив 32, который установлен на валу 34 с возможностью вращения, что указано стрелкой 36. В варианте осуществления, соответствующем фиг.4, провод 22 сначала обводится вокруг нагреваемого диска 10 и следует к возвратному шкиву 32, как показывает стрелка 38. Там провод 22 только обводится вокруг возвратного шкива 32 и затем снова направляется к нагреваемому диску 10, как показывает стрелка 40 на фиг.4. Затем способом, показанным на фиг.1-3, провод 22 один раз полностью обводится вокруг нагреваемого диска 10 и затем выводится из устройства, как показано стрелкой 24. В то время как диск 10 является электропроводящим, возвратный шкив 32 не обязательно должен быть электропроводящим. Достаточно, чтобы нагреваемый диск 10 создавал короткое замыкание в петле провода, который обводится вокруг дисков 10, 32. Затем провод 22 также можно нагревать требуемым образом посредством нагревательного устройства, в целом обозначенного индексом 42, и расположенного в направлении передачи провода 22 между возвратным шкивом 32 и нагреваемым диском 10. В представленном примере нагревательное устройство 42 содержит частотный преобразователь 44, силовой контроллер 46 и трансформатор 48. Короткозамкнутая петля провода тогда образует вторичную обмотку трансформатора 48. Такие нагревательные устройства 42 в общем являются известными, например, из изделия PREHEATER 6000.

Согласно варианту осуществления, изображенному на фиг.4, температуру диска 10 также регулируют и поддерживают на заданном уровне, как это было описано в отношении фиг.1-3, например, на расчетном уровне, до которого должен быть нагрет провод 22. Аналогично вышеописанным образом измерительное устройство 21, наряду с измерением температуры диска 10, также измеряет разность температур или величину, характеризующую температуры, между участком 26 захода провода на диск и участком 28 схода провода с диска. Дополнительно способом, описанным в отношении фиг.1-3, на основе такого дифференциального измерения управляют температурой провода 22, так чтобы измеренная разность приняла нулевое значение. В примере, показанном на фиг.4, температуру провода можно настраивать особенно простым способом, используя нагревательное устройство 42, которое уже используется для предварительного нагрева провода. Таким образом, согласно примеру фиг.4 провод 22 после прохождения через соответствующее изобретению устройство подают в экструдер (не показан), в котором на провод 22 наносят пластиковую изоляцию. Нагревательное устройство 42 служит главным образом для предварительного нагрева провода 22. Нагреваемый диск 10 может дополнительно обеспечивать более низкую теплопроизводительность, чем нагревательное устройство 42.

Посредством соответствующего изобретению устройства и, соответственно, соответствующего изобретению способа оказывается возможным простым и надежным образом осуществлять измерение и управление температурой провода с поддержанием температуры на расчетном уровне. В то же самое время флуктуации температуры, порождаемые, например, нагревательным устройством 42, сглаживаются нагреваемым диском 10, что благоприятно влияет на последующий процесс экструзии.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения температуры многожильного материала, подлежащего нагреванию до расчетной температуры. Согласно заявленному способу многожильный материал приводят в теплопроводящий контакт по меньшей мере с одним диском, оборачивая вокруг указанного диска, установленного с возможностью вращения и нагревания до заданной температуры, и измеряют разность температур многожильного материала или величин, характеризующих температуру многожильного материала, перед заходом многожильного материала на диск и после схода многожильного материала с диска. Изобретение также относится к соответствующему устройству, позволяющему реализовать указанный выше способ. Технический результат - повышение точности измерения температуры. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ измерения температуры многожильного материала, подлежащего нагреванию до расчетной температуры, содержащий этапы, на которых:
приводят многожильный материал (22) в теплопроводящий контакт по меньшей мере с одним диском (10) путем оборачивания вокруг указанного диска, установленного с возможностью вращения и нагревания до заданной температуры,
измеряют разность температур многожильного материала (22) или величины, характеризующей температуру многожильного материала (22), перед заходом многожильного материала на диск (10) и после схода многожильного материала с диска (10).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанная заданная температура диска (10) равна расчетной температуре многожильного материала (22).

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что многожильный материал (22) оборачивают вокруг диска (10) один или более раз.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что температуру многожильного материала (22) регулируют и поддерживают равной расчетной температуре на основании измеренной разности температур.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что температуру многожильного материала (22) регулируют и поддерживают равной расчетной температуре путем изменения температуры диска (10).

6. Способ по п.4 или 5, отличающийся тем, что температуру многожильного материала (22) регулируют и поддерживают равной расчетной температуре путем изменения режима нагревательного устройства (42), расположенного по направлению движения многожильного материала перед диском (10).

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что многожильный материал (22) оборачивают вокруг двух дисков (10, 32), установленных с возможностью вращения, из которых первым является нагреваемый диск (10), а вторым - возвратный шкив (32), при этом нагревательное устройство (42) располагают по направлению движения многожильного материала между нагреваемым диском (10) и возвратным шкивом (32).

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит этапы, на которых температуру диска (10) или величину, характеризующую температуру диска (10), измеряют и сравнивают с заданной температурой диска (10) или величиной, характеризующей заданную температуру; исходя из отклонения, обнаруженного в ходе сравнения, регулируют температуру диска (10) и устанавливают равной заданной температуре.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере нагреваемый диск (10) выполнен электропроводящим.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что измерение разности температур многожильного материала (22) или величины, характеризующей температуру многожильного материала (22), перед заходом многожильного материала на диск (10) и после схода многожильного материала с диска (10) производят посредством инфракрасного измерительного устройства или по меньшей мере одной тепловизионной камеры.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагреваемый диск выполнен из двух половин - дисков, которые теплоизолируют друг от друга.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что многожильный материал (22) представляет собой провод (22).

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что провод (22) после обводки вокруг по меньшей мере одного диска (10) подают к экструдеру, в котором на провод (22) наносят пластиковую изоляцию.

14. Устройство для измерения температуры многожильного материала, подлежащего нагреву до расчетной температуры, содержащее:
транспортирующее устройство для многожильного материала (22), выполненное с возможностью передачи многожильного материала (22) вокруг по меньшей мере одного диска (10), установленного с возможностью вращения, с обеспечением теплопроводящего контакта между многожильным материалом и диском,
устройство (14) нагревания диска, выполненное с возможностью нагревания диска (10) до заданной температуры, и
дифференциальное измерительное устройство, выполненное с возможностью измерения разности температур многожильного материала (22) или величины, характеризующей температуру многожильного материала (22), перед заходом многожильного материала на диск (10) и после схода многожильного материала с диска (10).

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что заданная температура диска (10) равна расчетной температуре многожильного материала (22).

16. Устройство по п.14 или 15, отличающееся тем, что транспортирующее устройство рассчитано на обводку многожильного материала (22) вокруг диска (10) один или более раз.

17. Устройство по п.14, отличающееся тем, что дополнительно содержит устройство регулирования температуры провода, выполненное с возможностью поддержания температуры многожильного материала (22) равной расчетной температуре на основе данных измеренной разности температур.

18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что устройство регулирования температуры провода выполнено с возможностью поддержания температуры многожильного материала (22) равной расчетной температуре путем изменения температуры диска (10).

19. Устройство по п.17 или 18, отличающееся тем, что по направлению движения многожильного материала (22) перед диском (10) расположено нагревательное устройство (42), при этом устройство регулирования температуры провода выполнено с возможностью поддержания температуры многожильного материала (22) равной расчетной температуре путем изменения режима нагревательного устройства (42).

20. Устройство по п.14, отличающееся тем, что транспортирующее устройство выполнено с возможностью передачи многожильного материала (22) вокруг двух дисков (10, 32), установленных с возможностью вращения, из которых первым является нагреваемый диск (10), а вторым - возвратный шкив (32), при этом нагревательное устройство (42) расположено по направлению движения многожильного материала (22) между нагреваемым диском (10) и возвратным шкивом (32).

21. Устройство по п.14, отличающееся тем, что дополнительно содержит: устройство измерения температуры диска для измерения температуры диска (10) или величины, характеризующей температуру диска (10), и сравнения измеренной температуры с заданной температурой диска (10) или величиной, характеризующей такую температуру; и устройство (20) регулирования температуры диска, выполненное с возможностью поддержания температуры диска равной заданной температуре на основе данных отклонения, обнаруженных в ходе указанного сравнения.

22. Устройство по п.14, отличающееся тем, что по меньшей мере нагреваемый диск (10) выполнен электропроводящим.

23. Устройство по п.14, отличающееся тем, что дифференциальное измерительное устройство содержит по меньшей мере одно инфракрасное измерительное устройство или по меньшей мере одну тепловизионную камеру.

24. Устройство по п.14, отличающееся тем, что нагреваемый диск состоит из двух половин - дисков, которые теплоизолированы друг от друга.

25. Устройство по п.14, отличающееся тем, что многожильный материал (22) представляет собой провод (22).

26. Устройство по п.25, отличающееся тем, что дополнительно содержит экструдер для нанесения пластиковой изоляции на провод (22), при этом транспортирующее устройство выполнено с возможностью подачи провода (22) в экструдер после обводки вокруг по меньшей мере одного диска (10).