Устройство для градуировки естественных термопар Советский патент 1992 года по МПК G01K15/00 

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано при градуировке естественных термопар, например, для измерения температуры резания при обработке металлов.

Известно устройство для градуировки естественных термопар VJ. Его недостатком является низкая точность тарировки, так как электроды градуируемой термопары являются одновременно и нагревателями.

Известно также устройство для градуировки естественных термопар Ј2j , включающее в себя пластинчатый электронагреватель, через который осуществляется контакт электродов градуируемой и контрольной термопар. Это устройство не обеспечивает требуемой точности градуирования из-за погрешности, уносимой воздействием электрической цепи нагревателя, а также неоднородностью температурных полей градуируемой и контрольной термопар, ограничивает температуру градуировки значением температуры плавления материала пластинчатого нагревателя, требует помещения в большой замкнутый объем, наполненный инертным газом, всего устройства для предотвращения процесса окисления нагревателя, градуируемой и контрольной термопар и, как следствие этого, треЬует значительной длины электродов термопар, что усложняет задачу градуировки ес- тественной термопары, материалами

,i электродов которой являются твердые

сплавы.

Целью изобретения является повышение точности, уменьшение времени и трудоемкости градуировки за счет исключения влияния электрической цепи нагревателя на электрическую цепь

XI

О О СО 00

о

градуируемой и контрольной термопар, уменьшения длины электродов градуируемой термопары и сечения ее рабочих концов, уменьшения зоны нагрева спая, снижение степени неоднородности температурных полей градуируемой и контрольной термопар, а также возможность использования в качестве электродов градуируемой термопары любых электропроводных материалов до температуры их плавления.

Цель достигается тем, что в корпус, выполненный из теплостойкого электроизоляционного материала с ок- ном, устанавливают электроды градуируемой термопары, выполненные в виде усеченных конусов с углом конусности 30...35° и диаметрами меньших оснований, равными 5...Ю диаметров электродов контрольной термопары, на которых выполняют диаметральные риски, и контрольную термопару, которую зажимают между электродами градуируемой термопары, размещая в рисках и обеспечивая отсутствие прямого контакта между электродами градуируемой термопары, корпус наполняют инертным газом, осуществляют нагрев спая от источника света.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства для градуировки естественных термопар; на фиг. 2 показано размещение контрольной термопары в рисках электродов градуируемой термопары.

Устройство состоит из корпуса 1 с окном, в который через отверстия вставлены электроды 2 и 3 градуируемой термопары, контрольная термопара 4 и штуцер 5 для подвода инертного газа, а также механизма для прижатия электродов градуируемой термопары с винтами 6 и электроизоляцион- ными накладками 7. Устройство снабжено нагревателем в виде источника света, обеспечивающим бесконтактный нагрев рабочего спая электродов, например, сконцентрированным в сфери- ческом зеркале пучком света, и приборами 8 и 9 измерения термоЭДС, об- разующейся в электрических цепях градуируемой и контрольной термопар. Источник нагрева на фигуре не показан.

Устройство работает следующим об- разом.

0

5

.

е Q

0

5

5

0

5

Электроды градуируемой термопары с углом конусности 30...35° и рисками на меньших основаниях усеченных конусов устанавливаются в корпус 1 устройства и сжимаются винтами 6 через накладку 7 при предварительно размещенном между ними рабочем спае контрольной термопары , который занимает свое место в рисках. К свободным концам электродов контрольной и градуируемой термопар подсоединяются приборы 8 и 9 для измерения термоЭДС. Через штуцер 5 в объем корпуса подается инертный газ. Сфокусированный пучок света наводится через окно в корпусе устройства на образованный рабочий спай градуируемой термопары и осуществляется его нагрев, в течение которого фиксируется изменение термоЭДС в цепи контрольной и градуируемой термопар.

Нагрев может осуществляться до момента плавления одного из материалов электродов контрольной или градуируемой термопары, т.е. до момента разрыва электрической цепи контрольной или .градуируемой термопары,

Формула изобретения

Устройство для градуировки естественных термопар, содержащее два термоэлектрода из материалов градуируемой термопары, одни концы которых выполнены в виде усеченных конусов, между меньшими основаниями которых зажат рабочий спай контрольной термопары, механизм прижатия термоэлектродов, нагреватель и измерители тер- мо-ЭДС, подключенные к контрольной термопаре и термоэлектродам, отличающееся тем, что, с целью повышения точности градуировки, в него введен корпус с окном, выполненный из теплостойкого электроизоляционного материала и заполненный , инертным газом, снаружи которого напротив окна, установлен нагреватель в виде источника света, а рабочий спай контрольной термопары размещен в рисках, выполненных на меньших основаниях усеченных конусов, диаметр которых составляет 5 - Ю диаметров электродов контрольной термопары, при этом угол конусности термоэлектродов равен 30 - 35°.

Сферическое лсркапо с источником е&ста

Использование: измерение температуры резания металлов. Сущность изобретения: устройство содержит два конусообразных термоэлектрода, механизм прижатия термоэлектродов, нагреватель в виде источника света, измерители термоЭДС, контрольную термопару, корпус с окном. Угол конусности термоэлектродов 30-35°. Диаметр концов термоэлектродов составляет диаметров электродов контрольной термопары. На концах термоэлектродов выполнены риски. В рисках зажат рабочий спай контрольной термопары. Корпус заполнен инертным газом. 2 ил.

/ I /

I

сконцентриро&ам&й

ftt/ьок с бета

Фиг Л

Фиг. 2