Термопара Советский патент 1946 года по МПК G01K7/02 

В настоящее время при исследованиях, с целью регулирования и улучшения работы верхней и средней части шахтных печей, применяются специальные железные трубы, вводимые внутрь печи через отверстия в стенке; посредством этих труб из шихты берется газ для его химического анализа. Таким образом эти трубы позволяют брать только пробы газа. Между тем для регулирования работы верхней и средней части доменных и других шахтных печей весьма важно знать температуру газа внутри печи в различных точках. Применяемые обычно для этой цели термопары имеют тот недостаток, что они изготовляются отдельно от труб для забора газа и поэтому измеряемая ими температура не соответствует по времени взятым пробам газа. Кроме того применяемые термопары состоят из двух проволок значительной длины, монтаж и сохранение которых при тяжелых условиях работы (вталкивание в шихту, высокая температура, газ, пыль и т. д.) всегда затруднительны. Наконец, эти термопары имеют большую тепловую инерцию, что сильно зарудняет правильное измерение емпературы в печи.

Предлагаемая, согласно изобреению, термопара совмещена с трубой для забора проб газа. Она выполнена известным образом из трубы, образуюшей один термоэлектрод (или часть такового), и из располоя енного внутри трубы стержня (проволоки), образующего второй термоэлектрод, и отличается от известных термопар тем, что указанная труба на одном конце имеет входное, а на другом - выходное отверстие для просасывания газа через трубу из печи наружу.

Такое выполнение термопары дает возможность измерять температуру газа в печи одновременно с забором проб газа. Кроме того термопара состоит из одной проволоки, монтаж и сохранение которой при работе весьма упрощены. Наконец, предлагаемая термопара сделана таким образом, что ее тепловая инерция ничтожна и это обеспечивает правильное измерение температуры.

На чертеже изображена предлагаемая термопара с частичным ее разрезом.

Один из термоэлектродов термопары состоит из железной газовой трубы 1 диаметром /.i и длиной от 2 до 4 м (в зависимости от диаметра печи). Один конец трубы заострен и имеет два круглых отверстия 7 и 7а для входа газа в трубу. Другой конец трубы закрыт резиновой пробкой 10 и снабжен патрубком 9 для отбора газа; кроме того он имеет рукоятку S из круглого железа, приваренную по периметру соприкосновения к трубе. Рукоятка служит для вталкивания термопары внутрь печи. В трубе помещена константановая проволока 3 диаметром 1,5 мм, изолированная от трубы фарфоровыми трубками 4. К константановой проволоке приварен небольшой кусок железной проволоки 2 такого же диаметра, концы которой приварены в точках //к железной трубе. Место 12 сварки константановой проволоки с железной и является горячим спаем термопары. Константановая проволока выводится из трубы наружу через резиновую пробку 10 с резиновой трубкой 5. Здесь эта проволока спаяна в точке 13 с медным изолированным проводом 6, идущим к гальванометру.

Другим электродом термопары. является небольщой участок железной проволоки 2, а затем сама железная труба, к рукоятке которой в точке 14 припаян второй медный :изолированный провод 6а, идущий также к гальванометру. Кусок 2 железной проволоки приварен к трубе таким образом, что горячий спай термопары располагается в центре трубы и вблизи отверстий для входа газа. Такое расположение спая предотвращает касание спая о стенку трубы и позволяет спаю быстро принимать температуру газа, входящего через отверстия.

На расстоянии около 1 см от горячего спая константановая проволока образует небольщой виток 15. Этот виток служит упором для защитной трубки 4, которая в случае прикосновения к спаю может увеличить тепловую инерцию термопары..

Термопара используется следуюгцим образом.

С помощью рукоятки 5 она вталкивается через отверстие в стенке печи в шихту и держится в нужном месте шихты в течение 5- 10 сек. В это время газ устремляется в отверстие трубы 7 и 7а и нагревает горячий спай термопары, показания которой фиксируются гальванометром. Затем газ проходит через трубу / и выходит через патрубок 9, где он собирается в стеклянную бюретку для химического анализа.

Перед началом работы термопара градуируется.

Преимуществапредлагаемой

термопары состоят в следующем:

а)термопара дает возможность измерять температуру газа в печи одновременно с забором проб газа;

б)изготовление термопары и работа с ней весьма просты и доступны для малоквалифицированных работников;

в)термопара обладает малой тепловой инерцией и поэтому позволяет быстро (за 5-10 сек.) производить измерения температуры, что весьма важно, так как щихта в печи находится в непрерывном движении и всегда грозит изгибом и изломом термопары.

Предмет изобретения

Термопара для измерения температуры в шахтных печах, у которой один из электродов выполнен в виде трубы, а другой в виде стержня, расположенного внутри трубы, отличающаяся тем, что, с целью использования ее также и для отбора газов из печи, на одном конце указанной трубы сделано входное, а на другом - выходное отверстие для просасывания газа через трубу.

10.