Устройство для измерения поля температур Советский патент 1982 года по МПК G01K7/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛЯ ТЕМПЕРАТУР

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения по ля температур в рабочем пространстве трехзонных щелевых муфельных печей для обжига абразивных изделий. Известно устройство для контроля распределения температур в обжигательных печах, содержащее расположенную внутри защитной трубы термопару, которая установлена на вагонетке 1. Недостатками известного устройства являются сложность, громоздкость и невозможность одновременного измерения температуры в нескольких точках по сечению печи. Наиболее близкое к предлагаемому по технической сущности устройство для непрерывного замера температуры содержит установленную в охлаждаемой щтанге термопару, механизм перемещения термопары и измерительный прнбор и позволяет измерять поле температур 2. Недостатками этого устройства являются невозможность одновременного измерения температуры в нескольких точках, что снижает точность измерений, а также сложность использования его в щелевых печах. Цель изобретения - повышение точности измерений. Указанная цель достигается тем, что в устройство введены дополнительные термопары, а механизм перемещения термопар выполнен в виде каретки, состоящей из двух скрепленных перекладинами охлаждаемых штанг,- каждая из которых изготовлена из двух коаксиально расположенных труб, рабочие концы которых изогнуты под прямым углом, при этом к рабочим концам внутренних труб щтанг прикреплены пружины, между которыми натянута расположенная в термостойкой герметичной трубке проволока с обвитыми вокруг нее изоляционными термостойкими трубками, в которых размещены термопары, термоэлектроды каждой из которых выведены в противоположные стороны через внутренние трубы щтанг, а рабочие концы внешних труб штанг герметизированы. На фиг. 1 изображена печь с устройством, продольный разрез; на фиг. 2 - муфель печи с расположенными в нем термопарами, поперечный разрез; на фиг. 3 - рабочие концы штанг, вертикальный разрез.

Устройство содержит каретку, состоящую из штанг 1, скрепленных перекладинами 2, приводимую в возвратно-поступательное движение от реверсивного привода, напри.мер асинхронного электродвигателя с редуктором, с помош,ью фрикционной передачи (не показана) в пазах 3, выложенных плитами из самосвязанного карбида кремния, стенок муфеля 4.

Штанги 1 изготовлены из двух жестко скрепленных коаксиально расположенных труб; внешних 5,. выполненных из жаропрочного абразивостойкого металла, и внутренних 6, к которым с холодного конца подведен теплоноситель, например технологический воздух. Термопары представляют собой термоэлектроды, помещенные в термостойкие изоляционные трубки 7, обвитые вокруг проволоки 8, выполненной из материала с малым температурным коэффициентом линейного расширения, например из вольфрама, и расположенной в термостойкой герметичной трубке 9. Проволока 8 натянута между пружинами 10, закрепленными на внутренних трубах 6. Рабочие концы внешних труб 5 герметизированы термостойкой замазкой 11.

Спаи термопар расположены в местах 12, минимально удаленных от контролируемых изделий 13. Термоэлектроды термопар типа ПП выведены в противоположные стороны и имеют соединения 14 с компенсационными проводами, которые выведены из внутренних труб 6 щтанг и подсоединены к потенциометру (не показан).

Устройство работает следующим образом.

Периодически включают реверсивный привод механизма перемещения термопар. Каретка начинает перемещаться вдоль рабочего пространства муфеля 4 из зоны подогрева в зону обжига и далее в зону охлаждения. Затем каретка возвращается в исходное положение - зону подогрева. При движении каретки внещние огнеупорные абразивостойкие трубы 5 щтанг 1 скользят в пазах 3 стенок муфеля 4. Защищенные термостойкими изоляционными трубками горячие концы термопар перемещаются над обжигаемыми изделиями 13, защищенная непровисающая вольфрамовая проволока 8 удерживает термопары в заданных положениях. Изменение расстояния между рабочими концами щтанг, вызванное временной тепловой

деформацией, компенсируется пружинами 10, закрепленными на внутренних трубах 6.

Во внутренние трубы 6 подают теплоноситель., который предохраняет соединения 14 термоэлектродов термопар с компенсационными проводами и пружины 10, удерживающие проволоку 8 в горизонтальном положении.

Скорость продвижения каретки выбирают исходя из тепловой инерции термопар.

С помощью термопар, подключенных к потенциометру, измеряют поле температур в конце зоны подогрева, зоны обжига и подзоны резкого охлаждения, что необходимо для ведения технологического прогресса обжига изделий.

Использование изобретения позволит повысить точность измерений температуры. Кроме того, устройство дает возможность оперативно получать достоверную информацию о температурном поле рабочего пространства

печи и использовать ее для управления температурным режимом обжига.

Формула изобретения

Устройство для измерения поля температур, содержащее установленную в охлаждаемой щтанге термопару, механизм перемещения термопары и измерительный прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения

точности измерений, в него введены дополнительные термопары, а механизм перемещения термопар выполнен в виде каретки, состоящей из двух скрепленных перекладинами охлаждаемых щтанг, каждая из которых изготовлена из двух коаксиально расположенных труб, рабочие концы которых изогнуты под прямым углом, при этом к рабочим концам внутренних труб щтанг прикреплены пружины, между которыми натянута расположенная в термостойкой герметичной трубке проволока с обвитыми вокруг нее изоляционными термостойкими трубками, в которых размещены термопары, термоэлектроды каждой из которых выведены в противоположные стороны через внутренние трубы щтанг, а рабочие концы внещних труб щтанг герметизированы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 26825, кл. G 01 К 1/14, 1929.

№ 345371, кл. G 01 К 7/02, 1970 (прототип).

f( fJomf ifuOMem/yt/ 1

Y///////////////////y(///////7//7(}V/77/7/, O X OOOI,

/////////////////////////////////////////.

i

(pus.Z