СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ Советский патент 1974 года по МПК G01K7/00 

1.

Изобретение относится к области измерения температуры поверхности и может быть использовано в текстильной и химической промышленностях для замера температуры движущихся нитей и тканей, в металлургии и т. п.

Известные способы бесконтактного измерения температуры поверхности движущихся объектов, основанные на замере конвективного теплового потока, как правило, не учитывают влияния скорости объекта на показания прибора, что приводит к значительным погрешностям в измерении температуры.

Для устранения влияния скорости движения объекта на сигнал чувствительного элемента по предлагаемому способу осуществляют два замера теплового потока от объекта к чувствительному элементу, например к батарее термопар, при двух различных температурах тепловоспринимающей поверхности чувствительного элемента, а затем аналитически или графическим построением вычисляют температуру движущегося объекта независимо от скорости его движения, формы и размеров его поверхности.

Предлагаемый способ измерения температуры базируется на следующих закономерностях. Сигнал чувствительного элемента, воспринимающего конвективный тепловой поток QT движущегося объекта (нити), пропорционален этому тепловому потоку, который, s свою очередь, прямо пропорционален разности температур нити и тепловоспринимающей поверхности чувствительного элемента. Так как температура объекта в данный конкретный момент времени постоянна, то тепловой поток обратно пропорционален температуре поверхности чувствительного элемента, т. е. при увеличении температуры поверхности чувствительного элемента, его сигнал падает и становится равным нулю при температуре поверхности чувствительного элемента, равной температуре поверхности объекта, так как в ЭТОЛ1 случае исчезает движущая сила теплопереноса разности температур.

Используя в качестве чувствительного элемента, например, батарею термопар с линейной зависимостью термоэ.д.с. от теплового потока, можно графически изобразить зависимость между температурой тепловоспринимающей поверхности чувствительного элемента и его сигналом в виде прямой линии, пересекаюшей ось ординат в точке, равной температуре объекта (нити).

Указанные соображения будут справедливы для любой скорости движения объекта, при любых формах и размерах его поверхности. Эти соображения справедливы для всех случаев, когда лучистая составляющая теплового потока мала по сравпению с конвективной составляющей. Для построения прямой градуировочной линии необходимо замерить сигналы чувствительного элемента при двух различных температурах его. Использование же эффекта получения «нулевого сигнала, соответствующего равенству температур объекта и чувствительного элемента, требует значительного усложнения измерительной техники, применения усилителей сигнала и др. Поэтому способ замера двух сигналов при различных температурах поверхности термобатареи упрощает конструкцию прибора, повышает надежность и точность измерений температуры объекта. Предмет изобретения Способ бесконтактного измерения температуры поверхности движущихся объектов, заключающийся в измерении сигнала тепловоспринимающего чувствительного элемента, отличающийся тем, что, с целью устранения влияния скорости движения объекта на сигнал чувствительного элемента, осуществляют замер сигнала чувствительного элемента при двух отличных температурах его поверхности, а температуру объекта находят графически при пересечении прямой, соединяющей точки, соответствующие сигналам чувствительного элемента при двух различных температурах его поверхности, с осями координат.