Датчик температуры Советский патент 1986 года по МПК G01K1/08 

1

Изобретение относится к датчикам температуры, в частности к датчикам температуры расплава металла.

Цель изобретения - увеличение срока службы путем повышения стойкости чехла датчика к расплаву металла.

На чертеже представлен датчик температуры, разрез.

Датчик температуры содержит защитный чехол 1, размещенную внутри защитного чехла 1 термопару 2, провода 3 которой заключены в изоляторы 4 и систему 5 водяного охлаждения чехла 1, Чехол 1 выполнен из металла, химический состав которого совпадает с химическим составом расплава (не показан), и снабжен стержнем 6, выполненным соосно с чехлом 1 заодно с ним, при этом площадь поперечного сечения стержня 6 в 4-10 раз меньше площади поперечного сечения чехла 1.

Стержень 6 выполнен в виде тела вращения.

Датчик работает следующим образом

Собранный датчик устанавливают в печи или другом металлургическом оборудовании таким образом, чтобы конец стержня 6 контактировал с расплавом металла. В систему 5 охлаждения подают непрерывно охлаждающую воду, Провода 3 термопары 2 соединяют с регулирующим прибором (не показан) и осуществляют непрерывное измерение температуры расплава металла. После расплавления металла в печи он входит в непосредственный контакт с тонким концом чехла 1 (стержнем 6), Чехол 1 подогревается и термопара начинает работать. Если один конец чехла охлаждается, то часть теплового потока отводится, что препятствует расплавлению чехла. Этому же препятствует вьтолнение его тонким в зоне контакт с расплавом.

При изменении температуры расплава в чехле 1|аходятся температурные волны, амплитуда которых определяетс по формуле

Va

261

где Tjj - измеряемая температура;

W - частота колебаний температуры}

01 - коэффициент температуро- проводности;

X - координата точки нахожде-.

ния термопары,

а время запаздывания изменения температуры определяется формулой

г-у

2 со а где СО - частота колебаний;

а - коэффициент температуропроводности;

X - координата точки нахождения термопары.

Термопара в чехле тарируется по эталонной термопаре.

Основным принципом изобретения является снижение удельного потока тепла по сечению чехла термопары, а также использование температурных волн,, возникающих в чехле для измерения истинных температур расплава.

Для повьшения точности измерений в качестве термопар могут быть выбраны низкотемпературные термопары с п6- вьшенной термо-ЭДС, так как истинная измеряемая температура в чехле ниже, чем температура расплава.

Формула изобретения

1. Датчик температуры, содержаий чехол, размещенную внутри чехла термопару, провода которой заключены в изоляторы, и систему водяного охаждения чехла, отл-ичающий- d я тем, что, с целью увеличения

срока службы путем повьшения стойкости чехла к расплаву металла, чехол выполнен из металла, химический состав которого совпадает с химическим составом расплава, и снабжен стержнем,

выполненным с чехлом за одно целое, при этом площадь поперечного сечения стержня в 4-10-раз меньше площади поперечного сечения чехла.

2.. Датчик поп.1,отличающ и и с я тем, что-стержень выполнен н виде тела вращения.

Изобретение относится к термометрии и позволяет увеличить срок службы датчика за счет повьппения стойкости чехла к расплаву металла. Для этого чехол 1, в котором размещена термопара 2, провода 3 которой заключены в изоляторы 4, выполнен из металла, xимичeckий состав которого совпадает с химическим составом расплава. Соосно с чехлом и заодно с ним вьтолнен стержень 6, площадь поперечного сечения которого в 4 - 10 раз меньше площади поперечного сечения чехла, что препятствует его расплавлению при контакте с расплавом металла. При изменении температуры расплава в чехле наводятся температурные волны, используемые для измерения истинных температур расплава. Для исключения перегрева чехла 1 используется система 5 водяного охлаждения. Стержень 6 может быть выполнен в виде тела вращения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. с S (Л J / / т Q-a- 7C 4a-c3-c3-c3-Q-c W////r///A7/ I i тШ j