СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА В ВАКУУМНЫХ ПЕЧАХ Российский патент 2015 года по МПК G01J5/00 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к бесконтактному измерению температуры расплавленного металла через смотровое стекло.

Известен способ измерения температуры деталей в герметичных печах сквозь смотровое стекло, на которое во время работы осаждается пленка и вызывает пирометрическое ослабление теплового излучения, поступающего на пирометр, причем измерение производят периодически во время открытия стекла (см. Метрологические основы оптической пирометрии. Киренков И.И. М., Издательство стандартов, 1976, с. 102-114).

Недостатками аналога являются периодическое измерение и большая погрешность измерения ввиду не скомпенсированного пирометрического ослабления светового излучения стеклом, покрытым осаждаемой пленкой.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ автоматического контроля температуры расплавленного металла в вакуумных печах, включающий измерение температуры жидкого металла через смотровое стекло, с помощью пирометра, сигнал с которого корректируют с учетом электрической проводимости осаждаемой пленки (см. а.с. СССР №323672, МПК⁹ G01J 5/00, опубликовано 10.12.1971 г.).

Недостатками прототипа являются низкая точность измерения температуры, особенно в начале работы вакуумной печи, пока осаждаемая пленка смотрового стекла не станет электропроводной, что снижает качество переплавляемого металла в печи.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение точности и расширение диапазона измерения с заданной погрешностью.

Решение технической задачи достигается тем, что в способе измерения температуры жидкого металла в вакуумных печах, включающем измерение температуры жидкого металла через смотровое стекло с помощью пирометра, сигнал с которого корректируют с учетом электрической проводимости осаждаемой на смотровом стекле пленки, согласно изобретению, дополнительно осуществляют измерение и корректировку по температуре осаждаемой пленки на смотровом стекле.

Данный способ позволит повысить точность измерения температуры и расширить его диапазон.

Сущность способа поясняется чертежом, на котором представлена функциональная схема.

Функциональная схема состоит из смотрового стекла с осаждаемой пленкой 1, пирометра излучения 2, блока усиления 3, элемента сравнения сигналов 4 и устройства отображения температуры 5. На внутренней стороне смотрового стекла с осаждаемой пленкой 1 установлен поверхностный термоэлектрический термометр 6, который последовательно соединен с блоком преобразования 7 и далее с элементом сравнения сигналов 4. Осаждаемая пленка 1 смотрового стекла соединена с блоком измерения электрической проводимости 8, блоком преобразования 9 и далее с элементом сравнения сигналов 4.

Способ измерения температуры жидкого металла в вакуумных печах осуществляли следующим образом.

Измерение температуры жидкого металла в вакуумной печи (на чертеже не показана) осуществляли, через смотровое стекло с осажденной пленкой 1 с помощью пирометра излучения 2, который преобразовывали в электрический сигнал, усиливали блоком усиления 3 и подавали на элемент сравнения сигналов 4. Температуру жидкого металла определяли по показанию устройства отображения температуры 5.

Температуру осаждаемой пленки 1 на смотровом стекле измеряли поверхностным термоэлектрическим термометром 6, закрепленным на внутренней стороне смотрового стекла, на котором осаждалась пленка 1. Выходной сигнал с поверхностного термоэлектрического термометра 6 подавали на блок 7 функционального преобразования и далее для корректировки по температуре осаждаемой пленки 1 на элемент сравнения сигналов 4.

Когда пленка достигала определенной толщины и становилась электропроводной, осуществляли коррекцию по электрической проводимости осаждаемой пленки 1, при этом блоком измерения электрической проводимости 8 измеряли электрическую проводимость осаждаемой пленки 1, сигнал с которого подавали на блок преобразования 9, и далее на элемент сравнения сигналов 4 для корректировки по электрической проводимости осаждаемой пленки 1 на смотровом стекле.

Таким образом, в элементе сравнения сигналов 4 температуру жидкого металла корректировали и по температуре, и по электрической проводимости осаждаемой пленки 1.

Скорректированный сигнал с элемента сравнения 4 подавали на устройство отображения температуры 5, по показаниям которого судили о температуре жидкого металла в вакуумной печи.

Использование предлагаемого технического решения позволит по сравнению с прототипом повысить точность измерения температуры жидкого металла в вакуумных печах и расширить диапазон измерения с заданной погрешностью, особенно, когда слой осаждаемой пленки не обладает электрической проводимостью.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при бесконтактном измерении температуры расплавленного металла через смотровое стекло. Способ включает измерение температуры жидкого металла через смотровое стекло с помощью пирометра, сигнал с которого корректируют с учетом электрической проводимости осаждаемой на смотровом стекле пленки. При этом дополнительно осуществляют измерение и коррекцию по температуре осаждаемой пленки на смотровом стекле. Технический результат - повышение точности и расширение диапазона измерения с заданной погрешностью. 1 ил.

Способ измерения температуры жидкого металла в вакуумных печах, включающий измерение температуры жидкого металла через смотровое стекло с помощью пирометра, сигнал с которого корректируют с учетом электрической проводимости осаждаемой на смотровом стекле пленки, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют измерение и корректировку по температуре осаждаемой пленки на смотровом стекле.