Отсасывающий пирометр для измерения высокой температуры газов Советский патент 1941 года по МПК G01K13/02 G01K7/02 

где а - коэфициент тенлоперехода от газа к пирометру, и Cj - коэфициент излучения.

Еигли известны коэфициенты а и С,, то можно по тем1пературе ii вычислить искомую температуру i.

Чтобы уменьшить -ошибки замеров до некоторой допустимой величины (1-2%) пирометр обыкновенно помеш,ают в несколько концентрически расположенных цилиядрических экранов, и в зазоры между ИИми просасывают газы с большой скоростью.

При этом коэфициент а с увеличением температуры уменьшается, а разность четвертых степенен температур быстро возрастает, так что при высоких тe mepaтypax между действительной температлрой газов и температурой, показываемой пирометром, получается очень большая.

Уже яри температуре газа в 1100, через пирометр с тройной экранной заш,итой требуется просаЬывать газ со скоростью свыше 200 м/сек., чтобы ошибка не превысила 1 -1,5%.

При температурах 1500° и выше, теплообмен излучением настолько интен ивен, что точный замер температур возможен лишь при очень большом количестве экранов, что конструктивно очень трудно осуществимо.

Для того, чтобы уменьШИть количество экранов и в то же время уменьшить скорость просасываемых через пирометр газов, необходимо уменьшить излучение с наружной поверхности горячего экрана. Это М01жет быть достигнуто применением холодного экрана с отражающей поверхностью, который один по своему действию эквивалентен больщому числу горячих экранов с большим коэф-ициентом поглощения у каждого.

Согласно изобретению, с этой целыо внеЩНий горячий экран покрыт с наружной -поверхности платиноБой фольгой и Окружен холодным экраном с вьпсокой отражающей поверхностью, причем в полость между холодным и ВнешнИМ горячи экраном закрыт доступ для просасываемого газа.

На чертеже показана в продольном разрезе по оси головка такого пирометра.

Пирометр предназначается для замера температур до 1500° и выще. Достаточную механическую пр|0чность при таких высоких температурах сохраняют только кварц я графит.

Кварц имеет очень высокий коэфициент Излучения и не допускает механической обработки, но зато значительно прочнее графита.

Просасывающая головка состоит из стержня 1, в котором помещается термопара 6. Стержень 1 окружей цилиндрИЧески;ми, коНцентрически расположенными экранами 2, 3 и 4.

Для экрана 4 в свою очередь экраном служит внутренняя цилиндриче-. екая поверхность части 5, которая является главной частью в конструктивном отн0шен1ии.

Газ просасывается со скоростью 100 м сек. через .кольце1вые зазоры между,-стержнем 1 и эюраиамИ 1-2, 2-3 и 3-4.,

Через пространство между, экранами 4 и 5..газ просачи1ваться ие должен, для чего служит уплотняюЩее устройство 11. и 12. С другого своего кояца экран 4 удерживается щамофным или и«ым огнеупорным кольцо;м 7.

Внутренняя noeepxiHiocTb (на, чертеже показана толстой лин1ией) экрана 5 покрывается слоем никеля, серебра или золота.

Наружная поверхность горячего экрана 4 обертывается платиновой фольгой 14.

Если ожидаемая те.мпература газа незначительно лревосходит 1500°, то можно обойтись без платиновой фольги, а внутреннюю поверхность никелировать и полировать („ 0,045 - 0,06) или еще лучще серебрить и полировать (гц 0,018 -0,02:). (Вторые величины относятся к менее чистому материалу с менее тщательной полировкой).

При температуре газа в 1600° необходимо применять платиновую фольгу, и экран 5 серебрить или лучше золотить. При температурах 1700° и выше необходимо добавить еще промежуточные экраны. Так как серебро и никель при высоких температурах темнеют и вообще «е могут выдержать столь высокой температуры, то экран 5 необходимо охлаждать проточной водой.

Для непрерывного снабжения полости экрана 5 водой служит коллекторный стакан 8 и фланец 17.

Просасывающая головка должна легко отделяться от консольното жезла, при помощи которого она вводится в печь, и должна быть оформлена так, чтобы можно было легко обрабатывать внутреннюю поверхность.

Применение холодного экрана с низкой степенью черноты в теплодинамичеокОМ отношении равносильно применению экрана с нормальной для огнеупорных материалов степенью черноты, но нагретого до температуры, которая ниже температуры предыдущего экрана на 25°. Для того чтобы этот экран (заменяемый холодным экраном) имел такую температуру, необходимо иметь еще целый ряд промежутОЧных экранов, которые в данном случае делаются ненужными.

При этом пирометр окружен экраном с постоянной температурой, что является очень ценвым обстоятельством, так как этим обусловливается полная стабильность .

Все устройство пирометра получается очень простым. Вода поступает в коллекторный стакан 8 из трубы 16 и ВЫХОДИТ через трубу 9.

в полость между экраном 5 и цилиндром 13 вода поступает через тонкие трубки 19, а выходит через отверсрия (не показанные на чертеже).

Термопара проведена через верхнюю трубу 16 в канале 15. Головка присоединяется к консольному жезлу винтами 18. Просасываемый газ имеет своим каналом трубу 10.

Остальная аппаратура (насос, холодильник, управление жезлом и т. д.) допускает всевозможное конструктивное оформление.

Предмет изобретения.

Отсасываюш,ий пирометр для измерения высокой температуры тазов, с применением нескольких концентрических трубчатых экранов, оботреваемых потоком газа, отличающийся тем, что, с целью уменьшения излучения с наружной поверхности внешнего горячего экрана, он покрыт платиновой фольгой и окружен холодным экраном с высокой отражающей способностью, причем в полость между холодным и внешним горячим экраном закрыт доступ для просасываемого газа.

/

/

2/ / - &iS/M