Устройство для измерения температуры поверхности движущегося электропроводного тела

 

Изобретение относится к технике измерения температуры поверхности движущихся электропроводящих тел. Цель изобретения - повышение точности измерения, а также эффективности за счет возможности измерения температуры поверхности с поперечной рельефностью. Устройство содержит двухколесную каретку, при этом ниже оси 14 каретки установлен измерительный электрод 3. Возвратный механизм содержит пружины 8, приводящие корпус устройства в исходное (вертикальное) положение после окончания действия (исчезновения) поперечной неровности. Измерительный электрод 3 удален от контролируемой поверхности, в результате чего отсутствует трение термодатчика о контролируемую поверхность. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИН

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИН

РЕСПУБЛИК

А1

nwSUan1 (g3)5 G 01 К 13/08

СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТИРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4293818/24-10 (22) 04.08.87 (46) 15.07.90, Бюл. Ф 26 (71) Институт электродинамики

АН УССР (72) В.В, Белинский, И.В.Божко, А.В.Примак, 10.В.Сердюк, Н.И.Фальковский и Л.И.Фролова (53) 536.532 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 498515, кл. G 01 K 7/40, 1976.

Авторское свидетельство СССР

N 239604, кл. С 01 К 13/08, 1967. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ ДВИЖУЩЕГОСЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОГО ТЕЛА (57) Изобретение относится к технике измерения температуры поверхности

2 движущихся электропроводящих тел.

Цель изобретения — повьппение точности измерения, а также эФФективности за счет возможности измерения температуры поверхности с поперечной рельефностью. Устройство содержит двухколесную каретку, при этом ниже оси

14 каретки установлен измерительный электрод 3. Возвратный механизм содержит пружины 8, приводящие корпус устройства в исходное (вертикальное) положение после окончания действия (исчезновения) поперечной неровности.

Измерительный электрод 3 удален от контролируемой поверхности, в результате чего отсутствует трение термодатчика о контролируемую поверхность.

4 ил.

1578521

Изобретение относится к технике измерения температур, предназначено для непрерывного измерения температуры поверхности движущегося электро5 проводящего тела и может быть использовано в системах технологического контроля температуры поверхностей электропронодящих тел до Т, 2000 К.

Цель изобретения - повышение точности измерения, а также эффективности за счет возможности измерения температуры поверхности с поперечной рельефностью.

На фиг. 1 изображено предлагаемое 15 устройство, общий вид; на фиг. 2 и фнг. 3 — схема возможных перемещений устройства при изменении соответственно продольного и поперечного рельефа поверхности движущегося тела; на фиг. 4 — устройство, аксонометрия, (где. 1 — ролики каретки, 2 — контролируемая поверхность; 3 — электрод;, 4 — опорная трубка; 5 — токоведущий стержень; 6 — дистанцирующая простав- 25 . ка; 7 и 8 — возвратные пружины; 9— ,. ось; 10 — опорная кощ трукция; 11 истОчник ВысОкОГО напряжения (ИВН)

12 — измерительный прибор; d — длина разрядного промежутка, Н вЂ” рас- 30 стояние между электродом и колесом;

13 — изоляционная трубка).

Устройство представляет собой двухколесную каретку с роликами 1 и осью 14, Корпусом устройства служит металлическая трубка 4, подсоединенная перпендикулярно к оси 14 каретки.

В оси каретки имеется сквозное поперечное отверстие, продолжающее отверстие трубки 4. Против отверстия (ниже оси каретки) установлен измерительный электрод 3, жестко фиксированный относительно этой оси 14.

Электрод 3 закреплен с помощью токоведущего стержня 5, пружины 15 и гайки 16. Дистанцирующая изоляционная проставка 6, упирающаяся в электрод 3 и ось 14, задает расстояние сР от рабочей поверхности электрода 3 до плоскости, касательной к ободам роликов 1 и параллельной рабочей поверхности электрода, т.е. расстоя-; ние цо контролируемой поверхности 2, на которую устанавливают устройство вертикально (фиг. 4). Изолятор 17

55 служит проставкой между корпусом —.

), опорной трубкой 4 и пружиной- 15.

Электрод 3 с токоведущим стержнем 5 изолированы от корпуса нысоковольтным изолятором (трубчатым) 13 (фиг. 1 и фиг. 3) . Пружина 15 компенсирует температурные удлинения элементов крепления электрода 3.

Корпус (трубка 4) устройства установ. лен н рамке 18 и может перемещаться в ней вдоль своей оси. Перемещение трубки 4 вверх подпружинено пружиной 7, которая закреплена на трубке 4 ограничителем 19 и верхним концом упирается н рамку 18 (фиг. 2).

Ограничитель 19, кроме того, выступая в паз рамки 18, препятствует повороту трубки 4 в рамке 18 вокруг своей оси, причем его свободное движение в пазу не препятствует продольному перемещению трубки 4 в рамке 18, Рамка 18 посажена на ось 9, парал-, лельную рабочей поверхности электрода 3 и перпендикулярную оси 14 ка) ретки так, что рамка исоответственно электрод 3 и корпус (трубка) 4 устройства могут отклоняться от вертикального положения под воздействием поперечной неровности на поверхности 2 только н плоскости,-перпендикулярной этой оси. Пружины 8 являются возвратным механизмом, приводящим корпус нисходное (вертикальное) положение после окончания действия (исчезновения) поперечной неровности, и закреплены одним концом на рамке 18 и другим — на опорной пластине 10. Опорная пластина 10 служит для крепления устройства над контролируемой поверхностью. . На фиг. 2 и фиг. 3 стрелками А и Б по- „ казаны возможные перемещения устройства при изменении рельефа контролируемой поверхности, направление движения которой показано стрелкой В и крестиком Г (от наблюдателя перпендикулярно плоскости чертежа) °

Ролики 1 каретки опираются на контролируемую поверхность 2. Расстояние Н между электродом 3 и роликом 1 выбирают таким, чтобы электрическая прочность зазора была вьппе электрической прочности разрядного промежутка длиной д". С осью каретки связана опорная трубка 4, внутри которой проходит изолированный токоведущий стержень 5. Электрод 3 через токоведущий стержень соединен с источником высокого напряжения (ИВН) .

Дистанцирующая простанка 6 служит для задания длины d зазора и компенсации его изменения вследствие тепло8521 б

5 !

О

3S

5 157

norn расширения колес каретки при нагреве. Для этого дистанцирующая проставка 6 изготовлена из материала, коэффициент теплового расширения которого согласован с коэффициентом теппового расширения материала колес, Дистанцирующая проставка 6 — диэлектрическая. Если она изготовлена из пр водящего материала, то требуется покрытие слоем диэлектрика для обеспечения электрической изоляции электрода 3 от оси 14 каретки. Возвратные пружины 7 и 8 обеспечивают возврат устройства в исходное состояние при отработке им .любого изменения рельефа контролируемой поверхности (смещения А и Б на фиг 2 и фиг. 3).

Устройство работает следующим образом. . Каретку устанавливают на контролируемую поверхность. На электрод через токоведущий стержень подают высокое напряжение от ИВН. Повышают напряжение U до пробоя среды между электродом и измеряемой поверхностью, фиксируют значение U и пс нему определяют температуру Т, ИВН можно настроить так, что частота пробоев и измерение U„ áóäóò согласованы со скоростью движения тела и измерение Т будет производиться непрерывно.

При возникновении продольных не- ровностей поверхности движущегося тела прухжнньп механизм каретки обеспечивает постоянный контакт роликов каретки с контролируемой поверхностью за счет сжатия возвратной пружины 7 (фиг ° 1), в результате чего сохраняется неизменной величина д рабочего зазора (фиг, 2) при продольной волнистости контролируемой поверхности.

В случае, когда на контролируемой поверхности имеются поперечные неровности как, например, образование нестационарной поперечной волнистости в прокатываемых лентах цветного металла, устройство, проворачиваясь на оси 9, занимает положение, при котором вертикальная ось устройства находится под углом к основному положению (смещение Б на фиг, 3). Как только неровность на контролируемой поверхности исчезает, одна из возвратных пружин 8 (фиг. 1) приводит устройство в рабочее положение, при котором вертикальная ось устройства перпендикулярна плоскости движения контролируемой поверхнос ти ° Бл агодаря повороту устройства вокруг оси 9 сохраняется неизменность величины д рабочего зазора при, поперечной волнистости контролируемой поверхности.

Однако возврат устройства в исходное состояние без дополнительного механизма (например пружины S) после исчезновения волны на контролируемой поверхности под действием собственного веса устройства происходит не всегда или не происходит вовсе (после прохождения волны устройство может остаться наклонно катящимся на одном колесе). В связи с этим, наличие механизма возврата устройства в исходное (основное) положение является обязательным.

Использование предлагаемого устройства для измерения температуры поверхности движущегося электропроводящего тела позволяет расширить диапазон измеряемых температур от низких (криогенных) до температур поВерхностей расплавов, так как электрод 3 можно изготовить любой термостойкости, а ролики 1 катить вне зоны расплава или заменить их термостойкими поплавками.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры поверхности движущегося электропроводного тела, содержащее термочувствительный элемент, размещенный в корпусе, снабженном охватывающей его возвратной пружиной и закрепленной на нем кареткой с роликами на оси, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, а также эффективности за . счет возможности измерения температуры поверхности с поперечной рельефностью, в него введены несущая рамка, установленная на оси с возможностью вращения относительно нее, две пружины и опорная пластина, на которой закреплены свободный конец оси несущей рамки и одни концы двух пружин, размещенных с противоположных сторон корпуса чувствительного элемента, симметрично относительно него и вторыми концами укрепленных на несущей рамке, при этом ролики каретки установлены на общей оси, перпендикулярно оси несущей рамки, а чувствительный элемент, корпус которого расположен внутри несущей рам1578521 ки, выполнен в виде электрода с плоской рабочей поверхностью и электроизолирован от каретки, причем расстояние Н между ним и ее роликами превьш ает расстояние Ф от рабочей поверхности электрода до плоскости, касательной к контактной поверхности роликов.

1578521

Составитель Л.Балянина

Редактор А.Ревин Техред Л.Серд окова Корректор Т.Малец

Заказ 1908 Тираж 502 Подписное

ВНИИПИ Государственногс комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ. ь СР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101