Устройство для измерения температуры расплавов Советский патент 1990 года по МПК G01J5/08 

Изобретение относится к технике измерения и может быть использованЬ для непрерывного измерения температуры расплавов в металлургических агрегатах в металлургическом и литейном производстве.

Известно устройство для измерения температуры расплавов в металлургических ахрегатах, содержащее световодный блок и пирометр, Световодный блок выполнен составным. Высокотемпературная часть выполнена из лейкосапфира, низкотемпературная - из кварцевого стекла. Подобные устройства не обладают достаточной надежностью длительной эксплуатации,

Ближайшим техническим решением к изобретению является устройство для измерения температуры, содержащее световод, оптически связанный с пирометром. Данное устройство выполнено целиком из лейкосапфира. Однако при ; длительном высокотемпературном воздействии в лейкосапфире появляются дополШ

нительные центры рассеяния и окраски, что обуславливает нестабильность его коэффицие;нта пропускания во времени. Также при сливах расплава,загрузках Холодной шлихты и наклонах металлургических агрегатов в световодах возникают напряжения, близкие к пределу прочности лейкосапфира,что приводит к преждевременному разрушению лейкосапфирового световода.

Целью изобретения является увеличение срока службы и повьшение надежности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения температуры расплавов, содержащем световод, оптически связанный с пирометром, световод выполнен из рубина с содержанием хрома в пределах от 0,01 до 0,1 мас.% в пересчете на трехвалентный ион хрома, геометрическая ось световода ориентирована по отношению к кристаллографической оси С рубина под углом 20-60, при этом

пирометр имеет рабочий спектральный диапазон в пределах от 0,65 до 3,00 мкм,

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит световод 1, футеровку 2, спекшийся слой 3, расплав 4, пирометр 5,

Излучение от торца световода 1, находящегося в контакте с расппавом 4 и спекшимся слоем 3 футеровки 2, попадает на пирометр 5, Как показали исследования, рубин обладает более стабильными излучательными характеристиками, чем лейкосапфир при длительной высокотемпературной эксплуатации, так как ионы хрома в рубине подавляют центры рассеяния и окраски, возникакщие в лейкосапфире при длительной эксплуатации. Наибольшей стабильностью излучательные характеристики рубина обладают в области длин волн от 0,65 до 3,0 мкм и при содержании в нем хрома от 0,01 до 0,1 мае,%

в пересчете натрехвалентный ион хрома. Использование рубина приводит к увеличению срока службы световода за счет большей механической прочности рубина по сравнению с лейкосапфиром. Прочность рубинового световода зависит также от его кристаллогра4ической ориентации.

Как показали исследования, достаточной прочностью обладают рубиновые световоды, геометрическая ось которых ориентирована по отношению к их кристаллографической оси рубина под углом 20-60,

Данное устройство позволяет значительно повысить срок службы све- товодов и повышает надежность измереиий в пределах этого срока. Эти обстоятельства позволяют использовать устройство в системах автоматического контроля, что в итоге ведет к увеличению производительности металлургических агрегатов и повьш1ению качества металла.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ РАСПЛАВОВ, содержащее световод, оптически связ1анный с пирометром, отличающееся тем, что, с целью увеличения срока службы и повьппеиия надежности измерений, световод выполнен из рубина с содержанием хрома в пределах от 0,01 до 0,1 мас.% в пересчете на трехвалентный ион хрома, геометрическая ось световода ориентирована по отношению к кристаллографической оси С рубина под углом 20-60 , при этом пирометр имеет рабочий спектральный диапазон в пределах от 0,64 до 3,00 мкм.

7 7 УУ

л /// ;