Устройство для непрерывного бесконтактного измерения температуры движущейся нити Советский патент 1976 года по МПК G01K13/06 

Изобретение относится к методам бесконтактной термометрии и может быть применено для бесконтактного измерения тем- пературы движущихся нитей в лабораторных условиях при научных исследованиях. Известны устройства для бесконтактного измерения температуры движущейся нити содержащие установленные в корпусе плоск батарею термопар и тепдоприемник с цилин рическим отверстием. Цель изобретения повысить точность измерений и упростить конструкцию. Это достигается тем, что в корпусе дополнительно установлен теплопроводный цилиндр, контактирующий со стороной холодных спаев плоской батареи термопар, сторона горячих спаев которой контактирует с тепловоспринимающей деталью, причем корпус и теплопроводньй Цилиндр вьтолне- ны с сообщающимися между собой каналами, в которых циркулирует термостатируюшая жидкость. На фиг. 1 изображено предлагаемое уст ройство, общий вид; на фиг, 2 - тарировочный график, где кривая I - движение нити. со скоростью 50 м/мин; кривая П - скоростью 150 м/мин; кривая UJ - со Скоростью 250 м/мин. Устройство для-непрерывного бесконтактного измерения температуры движущейся нити содержит корпус 1 с каналами 2. Внутри корпуса 1 распсло;1 ена плоская батарея 3 термопар, которая плоскостью холодных спаев контактирует с теплопроводным цилиндром 4, а плоскостью горячих спаев с тепловоспринимающей деталью 5, имеющей сквозное цилиндрическое отверстие 6. еплопроводный цилиндр 4 выполнен с канам 7 в виде глухого отверстия, сообщающеся с каналами 2 корпуса 1..Канал 1 теплопроводно цилиндра 4 соединен С прово дящим воду штуцером В, а каналы 2 корпуса 1 соедашены с отводящим воду штуцером 9, Устройство работает следующим образом. Термостатирующая жидкость, имеющая заданную и строго постоянную температуру (например 30 С), из внещнего термостата насосом пог ается в щтуцер 8 изме3рительного устройства. Проходя по каналйм 7 и 2, она нагревает (или охлаждает) ксф пус 1 и все детали, находящиеся в нем. Примерно через 8--10-мин все детали уст ройства приходят, в состояние теплового рййновёбйя,о чём двлжаосвидетельствовать отсутствие сигналй батареи 3 термопар, подклк чённой обычно к высокочувствительному потенциометру с зеркальным гальванометром, В про- ткюном случае образуется тепловой поток через батарею 3 термопар, вследствие даже: незначительной разности температур (сотые/ доли градуса) между тепловоспринимающей деталью 5, теплопроводным цилиндром 4 и корпусом 1,что вызывает весьма нежелатель ный сигнал холостого хода , снижающий точность измерений. После того, как в устройстве установится равновесие температур, через отверстие 6 в тепловоспринимающей детали 5 пропускают нить, температура и скорость движения которой точно известны Не изменяя скорость движения нити, а меняя только ее температуру на определенную,: велитану, наносят на тарировочньй график (в координатах: температура нити в градусах, сигнал термобатареи в милливольтах - MB) точки, соответствующие изменяющемуся сигналу батарея 3 термопар. Как видно из примера построения тарировочного графика (см. фиг. 2), при использовании батареи . 3 термопар с прямолинейной зависимостью сигнала от разности температур на плоско-; стях холодных и горячих спаев, получаем прямую линию, для построения которой доста точно зарегистрировать сигнал термобатареи при двух любых отличных друг от друга температурах нити, Изменяя теперь скорость движения нити, получаем семейство прямьгх для нити данного шшметра. Подобные графип ки строятся для нитей других диаметров. В прцессе операций построения тapиpoвочных графиков температура термостати JESM-.W№.TH должна выдерживаться. строго неизменной (желательно с тб Ейтьй. не менее iO,l С), что обеспечивает неизменность температур холодных спаев батареи 3 термопар, температура которых практически равна температуре тврмсхзтатирующей, жидаости. Обладая набором тарировочных графиков и полученным сигналом термобатареи, мож но стределять неизвестную температуру нити, диаметр и скорость движения определены заранее. Очевидно, что при осуществлении замеipOB неизеестной температуры нити, температура термсютатирующей жидкости должна, быть такой же, что и при построении тарировочных графиков. Предлагаемое устройстьо, как показана длительные его испытания, позволяет изме рять температуру нити, движущейся со скоростью до 1000 м/мин с точностью f 1 С. Формула изобретения Устройство для непрерьтного бесконтак-гного измерения температуры движущейся Нити, содержащее корпус с установленными в нём плоской батареей термопар и теплоттриемНИКОМ с цилиндрическим отверстием, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и упрощения конструкции, в корпусе дополнительно установлен теплопроводный цилиндр, контактирующий со стороной холодных спаев плоской батареи Термопар, сторона горячих спаев которой контактирует с тепловоспринимающей деталью, причем корпус и теплопроводный цилиндр вьшолнены с сообщающимися между собой каналами термостатиро вания.

J

5 6.

V too

no

100

4

3/1

JL

г /f/

/2

/ г. 2