СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ НАРУШЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ТЕРМОЭЛЕКТРОДОВ ПОВЕРХНОСТНОЙ ТЕРМОПАРЫ Советский патент 1973 года по МПК G01K15/00 

Изобретение относится к способам измерения температуры с помощью термопар и может быть использовано для контроля состояния изоляции термоэлектродов термопар, измеряющих температуру поверхности металлических изделий (технологических агрегатов, оборудования и т. п.).

Вследствие низкой механической прочности изоляционных материалов часто происходит нарушение изоляции между одним из термоэлектродов и металлическим оборудованием, что 1фивод гг к появлению замкнутой электрической цепи, по которой течет термоэлектрический ток.

Этот ток создает на участке термоэлектрода от горячего спая до места нарушения изоляции некоторое падение напряжения, которое приводит к иска 1сению показаний прибора, подклю/енного к поверхностной термонаре.

Обнаружить своевременно ухудшение изоляции термоэлектродов поверхностной термопары при помощи мегомметра невозможно, так как оба термоэлектрода в области горячего спая электрически соединены с металличесКИМ корпусом оборудования.

Практически о нарушении изоляции догадываются лишь в случае резкого несоответствия показаний одной из термопар по отношению к показаниям других.

2

Целью изобретення является обеспечение оперативного контроля за состоянием изоляции термоэлектродов поверхностной термопары и своевременное выявление степени дефектности этой изоляции, а также определение величины появившейся погрешности.

Это дост гается тем, что пзмеряют разность термоэ.д.с. между контролируемой поверхностной термонарой и вспомогательными термонарами, образованными каледымиз электродов поверхностной термопары с металлом арматуры, и но отклонению полученных значений от предвар ггельно полученных градуировочных судят об измеряемых величи 1ах.

На фиг. 1 показано появление погрешности в показаниях поверхностной термонары при нарушении изоляции ее термоэлектрода; на фиг. 2 - графики термоэ.д.с. поверхностной термопары н ее ссномогательных термопар, образованных термоэлектродамп с металлическим корпусом оборудования.

Каждая поверхностная термопара, состоящая из двух термоэлектродов 1 и 2, своим горячим спаем 3 зачеканена или приварена к металлической новерхности 4, температуру которой измеряют.

Сочетание металлической поверхности 4 с из термоэлектродов 1 и 2 можно рассматрнвать как две вспомогательные термопары с вполне определенной зависнмостью терьюэ.д.с. от температуры. Графики термоэ.д.с. вспомогательных термопар строят с помощью контрольной поверхностной термопары, которая представляет одну из поверхностных термопар, но с усиленной и надежной изоляцией, гарантированной от случайных повреждений.

В период пуска технологнческого агрегата из холодного состояния можно построить зависимость термоэ.д.с. вспомогательных термопар от температуры, определяя последнюю по контрольной термопаре.

В апроксимированном виде график 5 термоэ.д.с. поверхностной термопары и графики 6 и

7термоэ.д.с. вспомогательных термопар показаны на фиг. 2.

Вид совместных графиков термоэ.д.с. зависит от материала термоэлектродов поверхностных термопар и от металла, температуру которого измеряют (например, для хромельалюмелевой поверхностной термопары при стальном корпусе технологического агрегата).

Для проверки изоляции термоэлектродов любой из поверхностных термопар необходимо замерить термоэ.д.с. этой поверхностной термопары (клеммы 8 и 5) и термоэ.д.с. ее вспомогательных термопар (клеммы 9 i 10 и клеммы 8 и //).

Если изоляция термоэлектродов не ниже допустимого уровня, то замеренные термоэ.д.с. (ЕЪ, Е, ЕГ на фиг. 2) для поверхностной и вспомогательных термопар определят на графиках фиг. 2 одну и ту же температуру t, равную температуре металла в точке замера.

При нарушении изоляции между одним из термоэлектродов поверхностной термопары и металлическим оборудованием, например, в точке 12, по замкнутой электрической цепи потечет термоэлектрический ток , величина которого зависит от величины сопротивления 13 изоляции термоэлектродов.

В этом случае на участке термоэлектрода / меиаду точками 3 и 12 создается некоторое падение напряжения, которое приводит к искажению показаний потенциометра, подключенного к поверхностной термопаре (клеммы

8и .9) н одной из вспомогательных (клеммы 8 и J}). Показания потенциометра подключенного ко второй вспомогательной термопаре (клеммы 9 и 10) останутся неискаженными.

Термоэ.д.с. (Е ), замеренная на вспомогательной термопаре с дефектным термоэлектродом (клеммы 8 и 11), определит на графике 7 температуру t, отличную от температуры, определенную по графику 6 с помощью другой вспомогательной термопары (клеммы 9,10).

При этом вспомогательная термопара с дефектным термоэлектродом будет на графике термоэ.д.с. определять всегда меньщую температуру по отнощению к действительной.

Таким образом, если вспомогательные термопары определяют на графиках термоэ.д.с. две разные темнературы, то меньшей температуре будет соответствовать вспомогательная термопара с дефектным термоэлектродом.

При потере изоляции термоэлектродом / термоэ.д.с. (fs), замеренная на поверхностной термопаре (клеммы 8-9), определит на графике 5 температуру t, отличную от действительной. При этом величина искажений показаний поверхностной термопары, определяющая степень дефектности изоляции термоэлектрода 1, может быть определена по графику термоэ.д.с., как разность температур, определяемых поверхностной термопарой Г и той вспомогательной, температура которой больше t.

Предмет изобретения

Способ обнаружения нарушения изоляции термоэлектродов поверхностной термопары путем измерения термоэ.д.с., отличающийся тем, что, с целью своевременного установления факта дефектности термопары, а также определения величины появившейся погрешности, измеряют разность термоэ.д.с. между контролируемой поверхностной термопарой и вспомогательными термопарами, образованными каждым из электродов поверхностной термонары с металлом арматуры, и по отклонению полученных значений от предварительно полученных градуировочных судят об измеряемых величинах.

f//////////J // ////// / / //// ///////

fy