Устройство для измерения температуры Советский патент 1979 года по МПК G01K13/08 

1

Изобретение относится к области термометрии, например к бесконтактному измерению температуры поверхности вращающегося валка.

Известно устройство для измерения температуры, содержащее теплоизолирующий корпус с расположенной в нем измерительной камерой, в которой укреплен теплоприемник, снабженный термопарой 1.

Однако это устройство имеет недостаточную точность измерения, так как тепло от измеряемого подвижного объекта передается на теплоприемник только за счет естественной конвекции. При этом теплоприемник следует располагать только над измеряемым объектом, что ограничивает область его применения.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для измерения температуры, содержащее теплоизолирующий корпус с расположенной в нем измерительной камерой, в которой неподвижно укреплен теплоприемник, снабженный термопарой, узел регулировки зазора между теплоприемником и вращающимся объектом измерения, эжектор, соединенный каналом с измерительной камерой (2.

Однако известное устройство также имеет недостаточную точность измерения, обусловленную статической и динамической погрешностью измерения.

Целью предлагаемого изобретения является повыщение точности измерения, для чего теплоприемник выполнен в виде витка ленточной спирали, обращенной вогнутой поверхностью в сторону вращения объекта измерения, причем отношение между собой площадей воздуховодов, образованных теплоприемником и стенкой измерительной камеры, составляет 4:1 - 6:1.

Устройство поясняется чертежом.

Устройство содержит теплообменник 1, измерительную камеру 2, отражающую стенку 3 измерительной камеры, корпус 4 устройства, термоэлектроды термопары 5, объект измерения (вращающийся валок) 6, винт 7, гайку 8, направляющие 9, 10, пружину 11, эжектор 12, соединительный канал 13, колеса 14.

Устройство работает следующим образом.

Воздух теплового пограничного слоя, образовавшегося у поверхности вращающегося валка, попадая в измерительную камеру, образует два потока: один направляется в отверстие, образованное теплоприемникоМ и стенкой измерительной камеры, и далее в канал в корпусе, второй - в зазор между теплоприемником и вращающимся

валком. Попадая в зазор между теплопрнемником и вращающимся валком, воздух теплового пограничного слоя ускоряется за счет разрежения, создаваемого эжектором. Давление сжатого воздуха, подключенного к эжектору, подбирается так, чтобы обеспечить турбулизацию потока в зазоре между теплоприемником и вращающимся валком. Выходя из зазора, поток огибает теплоириемник и попадает в канал в корпусе, а далее через эжектор выходит в атмосферу. Участок теплоприемника, примыкающий к валку, .выполнен длиной, обеспечивающей полную турбулизацию потока, попадающего в первое по направлению вращения валка отверстие, отсекается выступающим козырьком теплоприемника и образует вихрь в полости теплоприемника. Потоки значительно улучщают теплообмен теплаприемника с вращающимся .валком и таким образом снижают погрещность измерения температуры поверхности врапгающегося валка. Температура теплоприемника измеряется тер.моэлектрическим термометром, подключенным к вторичному прибору.

В процессе наладки, устройства определено, что наилучщие показатели работы устройства получаются при соотнощепии площадей отверстий, образованных теплоприемником и стенкой измерительной камеры, считая отверстия навстречу вращению валка, 4 : 1-6 : 1. Соотнощение площадей воздуХоводов обеспечивает такой режим о бтекания теплоприемника воздухом пограничного слоя, при котором значительно интенсируется теплоперенос от валка к теплоприемнику. При этом давлен,ие сжатого воздуха на входе эжектора регулируется в пределах 0,05-0,1 кгс/см.

предел давления обеспечивает неОбходимый отсос воздуха из измерительной камеры 2, максимальное давление ограничено началом подсоса окружающего датчик воздуха.

Испытания экспериментального образца предлагаемого устройства проводились на шлихтовальной мащине и показали, что погрешность измерения при величине зазора между валком и теплоприемником 0,3- 0,5 мм составляет 1-3°С в диапазоне измерения О-150°С.

Повыщение точности измерения позволяет повысить качество выпускаемой продукЦИй.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее теплоизолирующий корпус с

расположенной в нем измерительной камерой, в которой неподвижно укреплен теплоприемник с термопарой, узел регулировки зазора между теплоприемником и вращающимся объектом измерения, эжектор,

соединенный каналом с измерительной камерой, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерения, теплоприемпик выполнен в виде витка ленточной спирали, обращенной вогнутой поверхностью в сторону враи1,ения объекта измеренмЯ, причем отношение между собой площадей воздуховодов, образованных теплоприемником и стенками измерительной камеры составляет 4 : 1-6 : 1.

Источники информации,

принятые во при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 317922, кл. G 01К 13/08, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № 321697, кл. G 01К 13/08, 1970.