Устройство для измерения температуры расплава Советский патент 1993 года по МПК G01J5/12 

Изобретение относится к средствам непрерывной пирометрии излучения и может быть использовано для измерений температуры расплавов и сплавов в металлургических агрегатах.

Цель изобретения -упрощение измерений, повышение точности измерений и надежности устройства.

Масштабирующий преобразователь введен в термоэлектрический канал для преобразования термоэлектрической характеристики термометра погружения с

масштабом 1°С 1мВ. За счет такого масштабирования упрощается схема индикации и регистрации температуры.

Оснащением термоэлектрического канала блоком переключения и блоком управления обеспечивают индикацию (регистрацию) измеренных сигналов термоэлектрического и пирометрического каналов с помощью одних и тех же элементов устройства (аналого-цифровой преобразователь, блок индикации, регистрирующий измерительный прибор), что обеспечивает

00

о ел

CJ

о ел

упрощение устройства и, следовательно, повышение его надежности.

С помощью делителей, введенных в пирометрический канал, пирометрический сигнал приводят к масштабу 1°С 1 мВ, т.е. при помощи двух делителей вводят температурную поправку в пирометрический канал. Таким образом, при помощи простой и надежной схемы обеспечивают повышение точности измерений.

Источнийготюрного напряжения является общим как для питания дедителей опорного напряжениягтак и аналого-цифрового преобразователя. В этом случае исключается составляющая погрешности, обусловлен- ная нестабильностью выходного напряжения источника опорного напряжения.то обеспечивает повышение точности етзго е рений.

Коэффициент усиления масштабирующего преобразователя выбран равным обратной величине дифференциальной термоЭДС (мВ/°С) линеаризованной тер-, моэлектрической характеристики термометра погружения из условия обеспечения на выходе масштабирующего преобразователя сигнала, 1 мВ которого соответствует 1°С. В этом случае значительно упрощаются схемы частей устройства, обеспечивающих цифровую и визуальную индикацию и регистрацию.

Предложенные электрические связи элементов устройства обеспечивают поочередное измерение температуры расплава пирометром погружения, на основании значений измеренных температур рассчитывают температурную поправку и вводят ее в устройство в процессе градуировки.

Сущность изобретения на примере применения его для измерения температуры в индукционном канальном миксере поясняется чертежом. Предложенное устройство содержит свизированный на поверхность расплава 1 в печи пирометр излучения 2, термометрический термометр 3 для периодических измерений действительной температуры расплава и измерительную схему, включающую в себя блок переключений 4, блок управления 5, конструктивно совмещенный с термометром погружения, делители 6, 7 пирометрического сигнала и опорного напряжения, масштабирующий усилитель 8 термометрического сигнала, источник опорного напряжения 10 и аналого- цифровой преобразователь 11. Для контроля и регистрации измеренных значений температуры расплава предусмотрены блок индикации 12 и измерительный регистрирующий прибор 13. Элементы измерительной схемы соединены таким образом,

что дополнительный термометр 3 конструктивно совмещен с блоком управления 5, а входы блока переключений 4 подключены к выходам делителей 6,7 и усилителя 8 термометрического сигнала, а выходы этого блока соединены со входами регистрирующего прибора 1.3 и аналого-цифрового преобразователя 11, блока индикации 12, при этом источник опорного напряжения 10 подключен к делителю опорного напряжения 7 и аналого-цифровому преобразователю 11, а вход делителя пирометрического сигнала 6 подключен выходу срответствующего усилителя 9... Измерение температуры расплава предложенным устройством производится следующим образом. Пирометр 2 свизиро- ван на зеркало расплава 1. В процессе работы производят два измерения действительной температуры расплава дополнительным термометром 3. При первом измерении электрический сигнал U-r, пропорциональный действительной температуре TI расплава, блока управления 5,

5 встроенного в термометр 3, поступает на блок переключения 4 и фиксируется измерительным прибором. При синхронном переключении блока 4 на его вход поступает сигнал Us 1, пропорциональный яркостной

0 температуре в момент измерения термометром действительной температуры. Значения Un и Usi регистрируются на диаграммной ленте прибора 13. С изменением температуры расплава аналогичным

5 образом регистрируются два значения температур Ut2 и Us2 Эти данные вводятся в устройство при градуировке:

0

5

0

40

Км.

Ur2 UT1 Us2 - US1

Использование изобретения позволяет упростить измерения за счет упрощения определения и введения поправки в показания пирометра во всем диапазоне измерений с помощью термометра погружения и схемы, обеспечивающих определение и введение температурной поправки непосредственно на объекте во время эксплуатации; повысить точность измерений за счет оперативного определения и введения температурной поправки во всем температурном диапазоне и полного исключения влияния нестабильности источника опорно- го напряжения на результаты измерений, повысить надежность устройства за счет создания простой двухканальной схемы и применения небольшого количества общих

элементов для регистрации и индикации температуры.

Формула изобретения 1. Устройство для измерения температуры расплава, включающее пирометр с усилителем и термометр погружения, соединенный со схемой определения и введения температурной поправки, и регистрирующий измерительный прибор, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения точности измерений и надежности устройства, схема определения и введения температурной поправки дополнительно содержит термоэлектрический канал, включающий в себя масштабирующий преобразователь, соединенный с термометром погружения, блок переключения и блок управления, пирометрический канал, включающий в себя делители пирометрического сигнала, опорного напряжения, источник опорного напряжения, а также аналого-цифровой преобразователь, блок индикации, входы которого соединены с выходами блока переключений и источника опорного напряжения, второй выход которого через делитель опорного напряжения соединен с блоком переключения, выход которого соединен с регистрирующим измерительным прибором, блок управления конструктивно совмещен с термометром погружения и соединен с блоком переключения, входы которого соединены с масштабирующим преобразователем и делителем пирометрического канала.

2. Устройство по п.1, от л и ч а ю щ е е- с я тем, что масштабирующий преобразователь термометрического сигнала выбран с коэффициентом усиления, равным обратной величине дифференциальной термоэлектродвижущей силы в мВ/°С линеаризованной термоэлектрической характеристики термометра погружения..

Использование: относится к средствам непрерывной пирометрии излучения и может быть использовано для измерений тем- пературы расплавов и сплавов в металлургических агрегатах. Сущность: устройство, включающее пирометр излучения, термометр погружения и измерительный прибор, снабжено масштабирующим преобразователем, введенным в термоэлектрический канал, содержащий блок переключения и блок управления, а также делителями гшЈге 4Јтрического сигналя. опорного напряжения и йэточником опорного напряжения, введенным вТГРтромехри- ческий канал, причем блок управлёни г- конструктивно совмещен с термометром погружения, при этом входы блока переключения подключены к выходам делителей и преобразователя термометрического сигнала, а выходы этого блока соединены со входами измерительного прибора и аналого-цифрового преобразователя блока индикации, причем источник опорного напряжения подключен к делителю опорного напряжения и аналого-цифровому преобразователю, а вход делителя пирометрического сигнала подключен к выходу соответствующего усилителя; при этом масштабирующий преобразователь термометрического сигнала выбран с коэффициентом усиления, равным обратной величине дифференциальной тер- моЭДС в мВ/°С линеаризованной термоэлектрической характеристики термометра погружения. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. w Ј