Устройство для контроля температуры поверхности заготовок в нагревательной печи Советский патент 1980 года по МПК G01J5/22 

ег(),ек(ТО,Е«(Тф)- зависящ от температуры коэффициенты из чения соответственно заготовки кладки и факела; )-EjilTj, коэффициент отраж ния заготовки Tj.T jTcp- соответствующие дей ствительные температуры заготовки, кладки и факела; 5у5,5ф - соответствующие выходные сигналы пирометра при визировании его на модель а.ч. имеющего Т, ,Тц Tq, мв . Сигнал, характеризующий действи тельную температуру, можно выразить из (1) так: с.° (( 3 или 5,(Тз)5д ) где Зд выходной сигнал датчика эне гии излучения рабочего пространств равный (к1ек ф1 5ф После выполнения ряда преобразова НИИ получаем (2, Тогда величина дЗ, характеризующая погрешность контроля, при пол ном исключении влияния отраженного излучения равна 5 (3) 1-С,(Тз)„ или. после ряда преобразований ( (3 SjlTj) Как следует из (3), дЗ зависит от величины коэффициента излучения заготовки от вида зависимости этого коэффициента от температуры, от выходных сигналов пирометра и датчика энергии излучения кладки и фа кела. Целью изобретения является повышение точности за счет исключения указанных выше погрешностей п тем введения в электронную схему ка деления и двух функциональных преобразователей, при этом выход датчика энергии результирующего излучения и первый выход датчика энергии кладки и факела включены встречно на вход блока деления, вы ход которого вместе со вторым выхо дом датчика энергии излучения клад и факела включен на вход первого преобразователя, первый выход которого соединен со входом второго преобразователя, подключенного сво им выходом на вход делителя блока деления, а второй выход первого пр образователя соединен со входом из мерительного 1 прибора. На чертеже изображена блок-схема устройства, состоящего из датчика 1 энергии результирующего излучения поверхности заготовки, датчика 2 энергии падающего на заготовку излучения кладки и факела, блока 3 деления, первого функциональн- --го преобразователя 4, второго функционального преобразователя 5 и измерительного прибора 6. Назначение датчиков 1 и 2 и вторичного прибора 6 ясно из их назначения. Блок 3деления осуществляет деление разности сигналов датчиков на коэффициент излучения поверхности заготовки, образуя первый член в правой части уравнения (2), преобразователь 4преобразует сумму выходных сигналов датчика 2 и блока 3 деления в температуру в соответствии с градуировочной характеристикой датчиков по модели а.ч.т. Преобразователь 5реализует зависимость 5 (3 Устройство работает следующим образом. Датчик 1, например радиационный пирометр, свизированный через отверстие в кладке печи на поверхность заготовки, измеряет энергию результирующего излучения этой поверхности и преобразует ее в свой выходной сигнал Зп.Датчик 2,имеющий аналогичную датчику 1 градуировочную характеристику, измеряет энергию излучения кладки и факела и преобразует ее в свой выходной сигнал S д. Разность выходных сигналов датчиков (Sf,-Вд) поступает на вход блока 3 деления, в котором делится на поступающий на вход делителя выходной сигнал второго функционального преобразователя 5, выходной сигнал которого связан с его входным сигналом зависимостью, соответствующей зависимость предварительно определяется, а затем экспериментально уточняется применитель:ю к радиационныГ свойствам поверхности заготовок, нагреваемых в конкретной печи. Сумма выходных сигналов датчика 2 и блока 3 деления (сигнал, характеризующий действительную температуру) , поступает на вход преобразователя 4, где и преобразуется в соответствии с градуировочной характеристикой датчиков непосредственно в величину действительной температуры поверхности заготовки. Эта величина с первого выхода преобразователя 4 поступает на вход преобразователя 5, реализующего зависимость Сз (-з ° второго выхода - на вход измерительного прибора 6. Устройство позволяет избежать погрешностей, присущих прототипу, что обеспечивает повышенную точность

измерения температуры поверхности заготовок.

.Формула изобретения

Устройство для контроля температуры поверхности заготовок в нагревательной печи, содержащее датчик энергии результирующего излучения поверхности заготовок, датчик энергии излучения кладки и факела, электронную схему и измерительный прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, электронная схема содержит блок деления и два функциональных преобразователя, при этом выход датчика энергии результирующего излучения и первый выход датчика энергии кладки и факела включены встречно на вход блока деления, выход которого вместе со вторым выходом датчика энергии излучения клс1дки и факела включен на вход первого преобразователя, первый выход которого соединен со входом второго преобразователя, подключенного своим выходом на вход делителя блока деления, а второй выход первого преобразователя соединен со входом измерительного прибора.

Источники ; нформации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 257074, кл. G 01 j 5/00, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР

333419, кл, G 01 К 5/56, 1972 (прототип) .