Устройство для бесконтактного измерения радиационной температуры движущейся проволоки Советский патент 1980 года по МПК G01J5/08 

ника иэлучер1ия и могут явиться источником царапин на поверхности.

При прохождении переднего и особено заднего концов проволоки возможно повреждение и изменение характеристик приемника излучения, расположенного в непосредстве}1ной близости от поверхности. При колебаниях проволоки, движущейся с высокой скоростью возможно фокусирование излучения проволоки вне приемника излучения и расфокусировка изобракения, что приводит к значительным погрешностям измерения .

Целью изобретения является повышение точности измере ия температуры проволоки, снижение зависимости показаний приемников излучения от сдвига проволоки из фокуса теплового отражателя и защита приемников излучения от повреждений, сопровождающихся, изменением их характеристик, при прохождении переднего или заднего концов проволоки.

Поставленная цель достигается тем что тепловой отражатель содержи по крайней мере два одинаковьдх вогнутых зеркала, расположенные на одной оптической оси cи 1мeтpичнo по разнЕле стороны от движ тдейся проволоки, зеркала имеют отверстия по оптической о за которыми расположены приемники излучения, каждое вогнутое зеркало и приемник излучения, получающий излучение от этого зеркала, расположены по разные стороны от движущейся проволоки, а приемники излучения выполнены в виде пластин из теплопроводящего металла с закрепленными на них.термодатчиками, причем размер пластин не менее, чем в 2 раза превышает размер изображения проволоки,

На фиг. 1 показан общий вид предлагаемого устройства; на фиг. 2 узел установки датчиков; на фиг. 3 схема хода лучей.

Устройство для бесконтактного измерения радиационной температуры дви жущейся проволоки содержит стойку 1 с укрепленными на ней фигурными уголками 2, к которым крепятся два одинаковых по конструктивному выполнению зеркала - левое 3 и правое 4. По гла ной оптической оси каждое зеркало имеет отверстие 5, выполненное в вид короткой трубки 6, за которой размещена диафрагма.7. К каждому зеркалу 3 и 4 крепится крышка 8, образующая с выпуклой стороны зеркала водоохлажемую полость 9, з которую жидкость с постоянной температурой подается через нижний штуцер 10, охлаждает зеркаипо и выводится через верхний штуцер 11. К крышке 8 крепится узел ввода датчиков 12 с помощью винтов 1 Устройство содержит защитную трубку 14 с буртом 15, который с помощью прокладок 16 и 17 прижимает диафрагму 7 к трубке fi отверстия ,5, Датчиi(K 18 выпол -:е(Ы и виде батареи nocj-eдовательно сослинени.нх термопар, спаи которых заклепаны в серебряную пластину 19,изолированную от защитной грубки 14 СЛЮДЯНОЙ прокладкой 20, размер пластины 19 в 2-3 раза превышает размер изображения в фокусе, падаю1иего на нее. Проволока 21, тем пература которой измеряется, поступает в устройство через проводдку 22 в защитном кокухе 23, закрывшощем устройство и предохраняющем его от внешних воздействий. К каждому зеркалу снизу подведенЕл сопла 24 с трубками 25, по которым подается очищенный сжатый воздух для обдува зеркал с периодическим включением от реле времени (на чертеже не показано).

Работает устройство следующим образом.

Радиационное, преимущественно инфракрасное, излучение от нагретой проволоки 21, поступшощей в устройство через проводку 22 в зищитном корпусе 23, попадает на левое зеркало 3 и правое 4 и, отражаясь от них, фокусируется на серебряных пластинах; 19 со впаянными в нее спаями батареи термопар, играющими роль датчика 18.

Серебряная гтластиНа 19 ввиду большой теплопроводности металла, малой толщины и наличия матового тонкого слоя серебряной черни со стороны приема излучения, почти целиком поглощает падающее на нее излучение, которое превращается в тепло, и нагревает спаи батареи последователь}ю соединенных термопар. В соотзетствии со степенью нагрева, в термопарах появляется термо-ЭДС, которая измеряется вторичным прибором, отградуированным в градусах температуры по специальной методике,

Использование устройства для бесконтактного радиационного измерения температуры движущейся проволоки позволяет повысить точность измерений путег-j улучшения эффективности концентрации радиационного излучения на датчиках.

Наличие двух зеркал - левого и правого-с размещенными на них датчиками, расположенными с противоположных сторон от движущейся проволоки, обеспечивает противоположность их отклонений расфокусировки при горизонтальных колебаниях проволоки, что компенсируется при сложении сигналов датчиков и обеспечивает независимость показаний от излучательной способности проволоки, учитывая значительный размер площади каждого зеркала в сравнении с размерами создаваемого изображения, улучшая отношение сигнал/шум,

Увеличенный размер серебряной пластины с закрепленныгли на ней датчиками позволяет сохранить общий поток энергии, падающий на пластину, при расфокусировках от колебаний про волоки, не превыщающих допустимую величину.Яркость изображения при допустимой расфокусировке от колебаний проволоки падает, но одновременно увеличиваются размеры изображения, а общиП поток энергии не изменяется. Поскольку приемники излучения уда лены от движущейся проволоки, исключается возможность их повреждения и ,изменения характеристик при прохожде .нии переднего и заднего конца проволо ки . Устройство имеет лучшие техникоэкономические характеристики, чем прототип, вследствие того, что оно вьщает два сигнала, полученные с двух сторон проволоки, что снижает влияние окалины и других случайных налетов на поверхности проволоки на показания приборов. Устройство дешево в изготовлении, просто в конструктивном исполнении, надежно в эксплуатации и имеет небол шой вес, а отсутствие стекляноП оптики, которая плохо работает в условиях большой запыленности станов горячей и теплой прокатки, обеспечивает ему дополнительные преимущества. Формула изобретения Устройство для бесконтактного измерения радиационной температуры движущейся проволоки, включающее теп ловоП отражатель и приемники излучения., отличающееся тем, чтс с целью повышения точности измере; .;я температуры проволоки путем сни,жеь,ш зависимости показаний приемников излучения от сдвига проволоки из фокуса теплового отражателя и защиты приемников излучения от повреждений, сопровождающихся изменениями их характеристик, при прохождении переднего и заднего конца проволоки, тепловой отражатель содержит по крайней мере два одинаковых вогнутых зеркала, расположенные на одной оптической оси симметрично -по разные стороны от движущейся проволоки, зеркала имеют отверстия по оптической оси, за которыми расположены приемники излучения, каждое вогнутое зеркало и приемник излучения, получающий излучение от этого зеркала, расположены по разные стороны от движущейся проволоки, а приемники излучения выполнены в виде пластин из теплопроводного металла с закрепленными на них термодатчиками, причем размер пластин не менее, чем в 2 раза превышает размер изображения проволоки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 160871, кл. G 01 К 11/00, 1963. 2.Патент ФРГ № 1473340, кл. 42 i 11/04, опублик.1968.

if

19

22 сриг. 2