Устройство для измерения температуры поверхности электропроводных тел

 

Изобретение относится к технике измерения температуры и позволяет повысить точность измерений локальной температуры поверхности электропроводных тел. На плоской рабочей поверхности измерительного электрода 1, подключенного к источнику 5 регулируемого высокого напряжения, закреплен диэлектрический элемент 2 в виде конуса или пирамиды. Температуру определяют по величине напряжения пробоя вдоль поверхности диэлектрического элемента 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 6 01 К 7/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Д

О о (21) 4628274/10 (22) 29.12.88 (46) 30.06.91. Бюл. М 24 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) Н.И. Фальковский, А.B. Примак, И.В.

Божко и О.А. Геращенко (53) 536.53 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

O 1377620, кл. G 01 К 7/40, 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 1522047, кл. G 01 К 7/40, 1987.

Изобретение относится к технике термометрии и может найти применение при контроле температуры в промышленности, Цель изобретения — повышение точности при измерении температуры эоны поверхности электропроводного тела.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит измерительный электрод с плоской рабочей поверхностью; диэлектрический элемент 2 в виде конуса. или пирамиды, контролируемое тело 3, диэлектрическая штанга 4 (диэлектрический держатель), регулируемый источник 5 высокого напряжения, канал пробоя 6.

Измерение температуры предлагаемым устройством производится в следующем порядке.

Держателем 4 измерительный. электрод

1 с диэлектрическим элементом 2.устанавливают вершиной последнего в требуемую

„„, рЦ „„1659746 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ ТЕЛ (57) Изобретение относится к технике измерения температуры и позволяет повысить точность измерений локальной температуры поверхности электропроводных тел. На плоской рабочей поверхности измерительного электрода 1, подключенного к источнику 5 регулируемого высокого напряжения, закреплен диэлектрический элемент 2 в виде конуса или пирамиды, Температуру определяют по величине напряжения пробоя вдоль поверхности диэлектрического элемента, 1 ил. точку контролируемого тела 3. Регулятором источника напряжеНия 5 поднимают напряжение на электроде 1 относительно контролируемого тела до возникновения искрового перекрытия по боковой поверхности диэлектрического элемента 2; Фиксируют напряжение перекрытия и по нему с помощью градуировочной кривой определяют температуру контролируемого тела 3 в локальной зоне, После пробоя напряжение снижают до погасания разряда.

Наличие жесткого диэлектрического элемента 2 в устройстве обеспечивает удобное и однозначное фиксирование электрода

1 относительно контролируемого тела 3, что исключает необходимость в создании сложной несущей конструкции для электрода 1, опирающейся на контролируемое тело или подвешиваащей электрод над ним и не связанной с самим телом. В первом случае это требует увеличенной поверхности контро1659746 лируемого тела, во втором будет сильный разброс величины рабочего расстояния электрод-контролируемая плоскость при смене обьекта. Крепление электрода 1 на диэлектрическом держателе 4 полностью обеспечивает работоспособность устройства, а все перечисленное вместе — удобство эксплуатации и повышение экономичности за счет устранения необходимости создания более сложных несущих конструкий для электрода.

Диэлектрический элемент 2 должен помещаться в однородное (или близкое к нему квазиоднородное) поле и вносить только MBстное искажение в электрическое поле, ведущее к разряду по его поверхности, но е искажать (или слабо ис <ажать) общую однородность электрического поля в целом, Это можно обеспечить выбором размеров: наибольший линейный ра"-,ìåð основания диэлектрического элемента и его высота меньше диаметра рабочей поверхности изMepMT8llbHofo электрода, Форма диэлектрического элемента обеспечивает максимальную поверхностную разрешающую способность измерения температуры (точка установки) и механическую прочность, так как его изготовление рационально из керамического материала, обычно хрупкого.

Известно, что напряжение пробоя по поверхности диэлектрика при Т 20 С ниже, чем в однородном поле без этого диэлектрика. Проведенные исследования показали, что разница напряжений сохраняется в широком диапазоне температур

20 < Т< 1000 С и может достигать даже половинной величины от величины напря>кения пробоя, получаемого в однородном электрическом поле без диэлектрика. Это приводит к снижению необходимых рабочих напряжений и к сни>кению энергозатрат на измерение в 2 — 10 раз, если учестыл снижение тока разряда, За счет этого также повышается экономичность предлагаемого устройства.

Дополнительным достоинством предлагаемого устройства является допустимость наклона рабочей поверхности электрода 1 относительно поверхности тела 3, т. е, от5 клонение оси симметрии устройства, от вертикального положения. Предельным отклонением является такое приближение электрода 1 к поверхности 3, при котором наступает прямой пробой электрод 1 — тело

10 3, а не пробой по поверхности диэлектрического элемента. В связи с этим, для повышения стабильности работы устройства электрод 1 по всему периметру торца должен иметь закругление с радиусом, сравни15 мым с расстоянием — вершина конуса или пирамиды — край (торец) электрода. Из этого видно, что предлагаемое устройство не только обеспечивает жесткую фиксацию расстояния электрод — контролируемое те20 ло, но делает само требование строгого сохоанения этого расстояния -неизменным в процессе измерения настолько нежестким, что становится возможным ручное измерение температуры, т, е. с помощью держате25 ля. 4, без специальных приспособлений, фиксирующих устройство в строго перпендикулярном контролируемой поверхности поло>кении, 30 Формула изобретения устройство для измерения температуры поверхности электропроводных тел, содержащее измерительный электрод с плоской рабочей поверхностью, соединенный с диэ35 лектрическим элементом и подключенный к регулируемому источнику высокого напря>кения, отличающееся тем,что,сцелью повышения точности при измерении температуры локальной зоны поверхности элект40 ропроводного тела, диэлектрический элемент выполнен в виде конуса или пирамиды и закреплен основанием на рабочей поверхности измерительного электрода, диаметр которой превышает наибольший ли45 нейной размер основания диэлектрического злемета и его высоту, 165974б

Составитель Ю.Андрия нов

Редактор И.Сегляник Техред М.Моргентал Корректор Л.Бескид

Заказ 1834 Тираж 401 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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