Устройство для измерения температуры движущейся электропроводной поверхности

 

Изобретение относится к температурным измерениям и позволяет повысить точность измерения температуры на подвижных объектах с переменной рельефностью , например металлического проката в процессе его производства и термообработки . Устройство содержит измерительный электрод со сферической рабочей поверхностью , неподвижно закрепленный на двухколесной каретке, которая через амортизатор соединена с одним концом стержня, другой когец которого выполнен в виде цапфы и закреплен на свободном конце консольио закрепленной а неподвижной опоре банки, имеющей возможность поворота вокруг оси, параллетьной оси стержня. Колеса каретки расположены в одной плоскости симметрично относительно продольной оси измерительного электрода. Каретка имеет возможность свободного поворота вокруг оси, параллельной сслм вращения колес, и возможность возвратно-поступательного перемещения вдоль стержня при упругом силовом воздействии амортизатора. Вращательные движения коксольной балгол и цапфы ограничиваются стабилизирующими элементами, обеспечивающими возврат каретки в исходное положение после отклонения ее под воздействием неровностей поверхности объекта. При этом обеспечивается постоянство зазора между иэмери гельным эпектродом и поверхностью обьекр для продольных, поперечных и косых волнообразных неровностей поверхности объекта . 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (I () (s()s G 01 K 13/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4837076/10 (22) 27.04,90 (46) 07.08,92, Бюл, N 29 (71) Институт электродинамики АН УССР и

Красноярский металлургический завод им, В.И.Ленина (72) Н,И.Фальковский, И,В,Божко, А.B.Ïðèмак, В.В.Белинский и Н.Л.Тарханов (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1578521. кл. 6 01 К 13/08, 1987, Авторское свидетельство СССР

N 1673881, кл. G 01 К 13/08, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ДВИЖУЩЕЙСЯ ЗЛЕКТРОПРОВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретение относится к температур-. ным измерениям и позволяет повысить точность измерения температуры на подвижных объектах с переменной рельефностью, например металлического проката в процессе его производства и термообработки, Устройство содержит измерительный электрод со сферической рабочей поверхностью, неподвижно закрепленный на двухколесной каретке, которая через амортизатор

Изобретение относится к технике, связанной с измерением температур, и пред-, назначено, в частности, для производственного контроля температуры тонких лент проката цветных и черных металлов в процессе их производства и термообработки.

Известно устройство, позволяющее ча- . сти но устранять неточность измерения температуры Т, связанную с поперечной. волнистостью ко гролируемых поверхностей. Основной особенностью его является: соединена с одним концом стержня, другой конец которого выполнен в виде цапфы и закреплен на свободном конце консольно закрепленной в неподвижной опоре балки, имеющей воэможность поворота вокруг оси, параллельной оси стержня. Колеса каретки расположены в одной плоскости симметрично относительно продольной оси . измерительного электрода, Каретка имеет возможность свободного поворота вокруг оси, параллельной осям вращения колес; и возможность возвратно-поступательного перемещения вдоль стержня при упругом силовом воздействии амортизатора. Вращательные движения консольной балки и цапфы ограничиваются стабилизирующими Я элементамл, обеспечивающими возвоат каретки в исходное положение после отклонения ее под воздействием неровностей поверхности объекта, При этом обеспечивается постоянство зазора между измеритель- Я ( ным электродом и поверхностью объекта. для продольных, поперечных и косых волнообразных неровностей поверхности объекта. 3 ил, 4 (Я размещение пгоского измерительного электрода на каретке с 2-мя колесами, расставленными поперек движения ленты.

Недостатком устройства является сохранение погрешности при размере поперечной волны, сравнимом с расстоянием между колесами, при продольных волнах— из-за приближения края плоского электрода к контролируемой поверхности при наезде каретки на волну или спуска с нее, а также невозможность сохранения точности и ста1753309

10

15 бильности измерений при косых волнах на контролируемой поверхности.

Известно также устройство с одноколесной кареткой и электродом, расположенным в плоскости колеса, и с согласованными профилями обода колеса и электрода. Это устройство практически устраняет погрешность измерения при поперечной волнистости контролируемой поверхности (за исключением случаев изменяющегося профиля волны), но при продольных и косых волнах его погрешность. остается такой же, как и у датчика.

Цель изобретения устройства — повышение точности измерений при всех видах волн на контролируемой поверхности: поперечных, продольных и косых.

Указанная цель достигается за счет того, что в устройство для измерения температуры движущейся электропроводной поверхности, содержащее измерительный электрод со сферической рабочей поверхностью, жестко закрепленный на каретке, снабженной колесом с полукруглым ободом, стержень, амортизатор и неподвижную опору введена балка, консольно закрепленная в неподвижной опоре с возможностью поворота вокруг оси, параллельной оси стержня, а каретка снабжена дополнительным колесом, идентичным первому и расположенным симметрично ему относительно прсдольной оси измеритель.ного электрода, и закреплена через амортизатор на одном конце стержня с возможностью перемещения вдоль его оси и воэможностью поворота вокруг оси, па. раллельной осям вращения колес и расположенной посередине между ними или ближе к переднему колесу, при этом другой конец стержня, выполненный в виде цапфы, закреплен на свободном конце балки, Каретка содержит два колеса, расположенные в одной плоскости, и тем, что она сочленена с амортизатором на стержне с помощью оси, допускающей одну степень свободы перемещений каретки (поворот) от-. носительно амортизатора со стержнем, и каретка через стержень с амортизатором ведома в процессе измерений с помощью консольной балки с шарнирным креплением на неподвижной опоре, На чертеже (фиг,1-3) представлено предлагаемое устройство в трех проекциях, Устроуство содержит стержень 1, каретку 2, колеса 3, 4 каретки, измерительный электрод 5, контролируемую поверхность 6, ось 7 сочленения стержня 1 с кареткой 2, цапфу 8 (верхний конец стержня), подшип ник 9 свободного конца консольной балки

10, амортизатор 11 с пружиной, рычаг 12

55 цапфы 8, пружины 13 стабилизационног элемента поворота каретки, выступы 14 на подшипнике 9, цилиндрическое шарнирное соединение 15 балки 10 с неподвижной опорой 16, пружины 17 стабилизирующего элемента поворота балки 10, несущую 19 конструкцию.

Кроме того, на фиг.1 — 3 обозначены: Q — центр кривизны рабочей поверхности из- мерительного электрода, 0 и Π— центрц кривизны ободов колес, Основу устройства составляет удерживаемая стержнем 1 и с его помощью ведомая по контролируемой поверхности каретка 2, состоящая из рамки 2 и двух колес

3, 4 с полукруглыми ободами, установленными в одной плоскости друг эа другом, Каретка несет на себе измерительный электрод 5, расположенный между колесами в одной плоскости симметрии с ними, В поперечном сечении поверхность ободов колес — полукруг или сегмент круга радиусом R. Поверхность электрода 5 должна представлять собой полусферу (или часть ее) радиусом rR — д, где д — расстояние от электрода до контролируемой поверхности 6, на которой установлена каретка. В предлагаемом устройстве электрод 5 симметрично (можно и несимметрично) усечен со стороны колес плоскостями параллельными его оси и перпендикулярными плоскости колес до размера а с радиусом закругления кромок г . Это позволяет сблизить колеса, уменьшить базу каретки и тем самым снизить погрешность измерения температуры контролируемого объекта с малыми размерами продольной волны. Стержень 1 сочленен с кареткой 2 с помощью горизонтальной оси 7, параллельной осям и колес. Поворот каретки относи-. тельно нижнего конца стержня вокруг этой оси — свободный. Для большей стабильности работы устройства, ось 7 может располагаться не только симметрично колесам каретки 3, 4, но и ближе к переднему колесу

3. Верхний конец стержня 1 выполнен в виде продольной ему оси (цапфы) 8 и вставлен в подшипник 9 консольной балки 10.

Цапфа 8 в подшипнике 9 не имеет подвижности вдоль своей оси симметрии. Для амортизации каретки 2 на волнах контроли- руемой поверхности 6 стержень 1 содержит амортизационное устройство (например, пружину) 11, действующее вдоль его оси.

Вращательное движение цапфы 8 в подшипнике 9 подпружинено стабилизирующим элементом, состоящим, например, из рычага 12, установленного на цэпфе, и пружин

13. Пружины 13 одними концами укреплены на рычаге 12, а другими — на подшипнике 9 симметрично с двух сторон. Для этой цели

1753309 могут быть предусмотрены дополнительные выступы 14. Этот стабилизирующий элемент способствует возврату каретки 2 в основное (исходное) направление движения после отклонения ее косой волной на контролируемой поверхности. Балка 10 с помощью цилиндрического шарнирного соединения 15, ось которого параллельна оси стержня, связана с неподвижной опорой 16 и служит для незакрепленного в горизонтальной плоскости (параллельной ровной контролируемой поверхности) ведения каретки по контролируемой поверхности. Поворот балки 10 в шарнире 15 также подпружинен стабилизатором ее положения в виде двух пружин 17, укрепленных одними концами на балке 10, другими — на неподвижной опоре 16. Этот стабилизирующий элемент обеспечивает возврат в исходное состояние балки 10 с кaðåTêîé 2 на конце после ее отклонения на косой неровности (волне) контролируемой поверхности.

В«е устройство для измерения температуры крепится над контролируемой поверхностью 6 с помощью неподвижной опоры 16 на любой неподвижной относительно 6 несущей конструкции 18. Для работы устройства его устанавливают с помощью неподвижной опоры 16 над контролируемой поверхностью 6 так, чтобы амортизационное устройство стержня 11 занимало среднее положение, При этом наибольшие выпуклости или подъемы ленты 6 не должны

1о разрушать устройство, а впадины под устройством Ifllpl опускания ленты не должны приводить к отрыву колес каретки 2 от контролируемой поверхности. Контролируемая

5 поверхность движется в направлении стрелки Д.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры

10 движущейся электропроводной поверхности, содержащее измерительный электрод со сферической рабочей поверхностью, жестко закрепленный на каретке, снабженной колесом с полукруглым ободом, стержень, 15 амортизатор и неподвижную опору, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введена балка, консольно закрепленная в неподвижной опоре с возможностью поворота вокруг оси, 20 параллельной оси стержня, а каретка снабжена дополнительным колесом, идентичным первому и расположенным симмет-: рично ему относительно продольной оси измерительного электрода, и закреплена че25 рез амортизатор на одном конце стержня с возможностью перемещения вдоль его оси и возможностью поворота вокруг оси, параллельной осям вращения колес и расположенной между передним колесом и

30 измерительным электродом, при этом другой конец стержня, выполненный s виде цапфы, закреплен на свободном конце балки, 175330Q

Редактор О,Головач "

Составитель Н.Фальковский

Техред М.Моргентал Корректор Л.Ливринц

Производствейно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2761 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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