Установка для определения охлаждающей способности технологической среды

Изобретение относится к установке для определения охлаждающей способности технологической среды и может быть применено для построения реестра жидкостей по их охлаждающей способности. Технический результат: повышение точности измерений за счет применения шаговых двигателей при вертикальном и горизонтальном переносе датчика из трубчатой печи в емкость с испытуемой технологической средой, уменьшение массы и габаритов установки для определения охлаждающей способности технологической среды. Установка содержит основание с П-образной стойкой, трубчатую печь, емкость с технологической средой и нагревателем технологической среды, датчик теплового потока со встроенной термопарой, механизм переноса датчика теплового потока из трубчатой печи в емкость с технологической средой и систему управления. Механизм переноса датчика теплового потока содержит шаговые двигатели для вертикальных и горизонтальных перемещений переноса упомянутого датчика в автоматическом режиме из трубчатой печи в емкость с технологической средой за определенный промежуток времени. 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено для определения охлаждающей способности технологических сред, смазывающе-охлаждающих, охлаждающих и закалочных жидкостей и теплоносителей.

Известно устройство для определения параметров охлаждающей способности закалочных жидкостей, содержащее нагреватель и датчик теплового потока с термопарой, соединенной с измерительным прибором. Датчик теплового потока, выполненный с полостью для протока жидкости неподвижно, укреплен в нагревателе, при этом термопара расположена внутри датчика. (А.с. СССР №1057557, C21D 1/56, G01N 25/00, 30.11.1983).

Указанное устройство имеет ряд недостатков:

1) при смене закалочных жидкостей все емкости и трубопроводы необходимо вычищать, прокачивая через них, например, растворитель;

2) после ряда опытов с внутренней поверхности датчика теплового потока необходимо убрать нагар;

3) не соблюдаются условия подобия по тепломассообмену в натурных и опытных процессах;

4) громоздкость и переусложненность устройства.

Известно устройство для определения параметров охлаждающей способности закалочных жидкостей, в котором датчик теплового потока расположен неподвижно, подвижные нагреватель и емкость с закалочной средой, перемещают одновременно и обеспечивают прохождение через них датчика теплового потока, снабженного термопарой, подсоединенной к измерительному прибору (патент Франции №2080270, G01N 25/00, 12.11.1971).

Недостатком аналога является необходимость для обеспечения надежного контакта спая термопары с датчиком теплового потока дополнительных приспособлений, искажающих температурное поле датчика и вызывающих систематическую погрешность. Кроме того, необходимость движения нагревателя и емкости приводит к громоздкости и сложности конструкции.

Известно устройство для определения охлаждающей способности закалочной среды, содержащее основание, шток, закрепленный на основании, емкость с закалочной средой, над которой установлен нагреватель, датчик теплового потока, в котором закреплен спай термопары, термоэлектроды которой через трубчатую ножку соединены с приборами измерения и регистрации температуры, систему пневматического перемещения датчика теплового потока. (В. Люты. Закалочные среды. Справочник. Металлургия. Челябинск. 1990. 190 с. С. 48-50).

Недостатком аналога является громоздкость конструкции и переусложненность схемы. Схема может работать лишь при наличии центральной пневмосистемы или компрессора с сопутствующими аппаратами и приборами.

Известно устройство для контроля охлаждающей способности закалочной среды, содержащее основание с вертикальной стойкой, трубчатую печь, емкость с закалочной средой, нагреватель закалочной среды, систему автоматического контроля и управления, механизм переноса датчика теплового потока из трубчатой печи в емкость с закалочной средой, выполненный в виде тройного шарнирного параллелограмма, первый диск которого неподвижно закреплен в верхней части вертикальной стойки, а ко второму диску прикреплен датчик теплового потока с возможностью движения его в вертикальном положении по траектории в виде дуги окружности, крайние точки которой располагают в центре зоны нагрева трубчатой печи и в центре объема закалочной среды, при этом одна из осей первого диска механизма тройного шарнирного параллелограмма соединена с рычагом противовеса, который используют в качестве привода механизма переноса датчика (патент РФ №2279490, C21D 11/00, G01N 25/20,10.07.2006).

Недостатком установки является сложность конструкции, выполненной в виде тройного шарнирного параллелограмма, с противовесом в качестве привода механизма переноса, что обуславливает большое количество шарниров и подвижных частей, и как следствие снижает жесткость системы, долговечность и точность позиционирования.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является установка с подвижным столом, установленным на основании, механизм переноса датчика теплового потока выполнен в виде захвата, установленного на упомянутой стойке с возможностью вертикального перемещения по ней, при этом трубчатая печь и емкость с закалочной средой расположены на упомянутом столе с возможностью поочередного размещения под упомянутым захватом с датчиком теплового потока при продольном перемещении упомянутого стола по основанию относительно вертикальной стойки (патент РФ №2605883, C21D 11/00, G01N 25/20, 27.12.2016).

Недостатком прототипа является сложность конструкции, связанная с наличием подвижного стола, имеющего высокую массу и инерционность.

Задача изобретения - расширение функциональных возможностей установки для определения охлаждающей способности технологических сред, уменьшение массы и габаритов, упрощение конструкции и повышение надежности установки, повышение точности измерений скорости охлаждения датчика в технологической среде.

Технический результат - повышение точности измерений скорости охлаждения датчика в технологической среде, за счет применения шаговых двигателей при вертикальном и горизонтальном переносе датчика из трубчатой печи в емкость с испытуемой технологической средой,

Поставленная задача решается, а технический результат достигается установкой для определения охлаждающей способности технологической среды, содержащей основание со стойкой, трубчатую печь, емкость с технологической средой и нагревателем технологической среды, датчик теплового потока со встроенной термопарой, механизм переноса датчика теплового потока из трубчатой печи в емкость с технологической средой и систему управления, согласно изобретению, стойка выполнена П-образной, а механизм переноса датчика теплового потока содержит шаговые двигатели с возможностью вертикальных и горизонтальных перемещений переноса упомянутого датчика в автоматическом режиме из трубчатой печи в емкость с технологической средой.

Горизонтальными и вертикальными движениями механизм переноса в автоматическом режиме осуществляет перемещение датчика теплового потока из нагревающей печи в ёмкость с технологической средой строго за определенный промежуток времени.

Существо изобретения поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема установки.

Установка для определения охлаждающей способности технологической среды содержит основание 1, на котором расположены трубчатая печь 2 и емкость с технологической средой 3, совмещённая с нагревателем технологической среды, систему управления 4, шаговые двигатели 5, механизм переноса 6 датчика теплового потока, выполненный в виде захвата 7 и расположенный на П-образной вертикальной стойке 8, в котором закреплён датчик теплового потока 9. Датчик теплового потока 9 связан с персональным компьютером 10.

Установка для определения охлаждающей способности технологической среды работает следующим образом. Датчик тепловогопотока 9, выполненный в виде цилиндрического образца из никелевого сплава, имеющего термопару в геометрическом центре и расположенный на П-образной вертикальной стойке 8, нагревается в трубчатой печи 2 до определенной температуры, затем по команде с системы управления 4, переносится путем вертикального и горизонтального перемещения, с помощью механизма переноса 6, работающего за счет шаговых двигателей 5, которые обеспечивают дискретное перемещение захвата 7 с датчиком теплового потока 9 от трубчатой печи 2 в емкость с технологической средой 3. Персональный компьютер 10 регистрирует и обрабатывает параметры охлаждения датчика теплового потока 9 и выводит на дисплей персонального компьютера 10 информацию: графики «температура-время» и «температура-скорость», максимальную скорость охлаждения, температуру при максимальной скорости охлаждения, скорость охлаждения при 300°С, 100°С, 90°С, время охлаждения до 600°С, 400°С, 200°С.

Итак, заявляемое изобретения позволяет расширить функциональные возможности установки для определения охлаждающей способности технологических сред, повысить точность измерений скорости охлаждения датчика в технологической среде, уменьшить массо-габаритные показатели, упростить конструкцию и повысить надежность установки.

Применение предлагаемой конструкции позволяет сделать единым время переноса датчика из трубчатой печи в емкость с технологической средой при всех проводимых испытаниях, и позволяет расширить область применения установки.

Установка для определения охлаждающей способности технологической среды, содержащая основание со стойкой, трубчатую печь, емкость с технологической средой и нагревателем технологической среды, датчик теплового потока со встроенной термопарой, механизм переноса датчика теплового потока из трубчатой печи в емкость с технологической средой и систему управления, отличающаяся тем, что стойка выполнена П-образной, при этом механизм переноса датчика теплового потока содержит шаговые двигатели для вертикальных и горизонтальных перемещений переноса упомянутого датчика в автоматическом режиме из трубчатой печи в емкость с технологической средой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области технологии обработки аморфных ферромагнитных проводов (АФМ) и может быть использовано при определении температуры АФМ в процессе токового нагрева.

Группа изобретений относится к области тепловых измерений, а именно к способу и устройству для установки термопар в образцы полимеризующихся материалов. Согласно способу горячие спаи термопар, сваренные встык, предварительно располагают в объеме формообразующей образец рамки в середине образца по его толщине на оси, перпендикулярной к его нагреваемой поверхности, и с веерным разведением проводов термопар от оси в плоскостях, параллельных нагреваемой поверхности.

Изобретение относится к области прецизионных измерений теплоемкости. Исследуемый образец с предварительно установленным термометром помещают в адиабатический контейнер с нагревателем известной теплоемкости, пропускают через нагреватель измерительный импульс электрического тока, за счет выделения теплоты, обеспечивающий заданный подъем температуры образца.

Изобретение относится к области контроля качества топлив и может быть использовано для определения температуры помутнения дизельных топлив. Способ заключается в том, что анализируемый образец вводят в измерительную ячейку, размещают ее в криостатированную камеру, в которой образец предварительно нагревают, а затем подвергают не менее пяти циклам «охлаждение-нагрев», поддерживая в каждом цикле разную скорость изменения температуры и записывая для каждого цикла «охлаждение-нагрев» кривую зависимости, показывающую изменение удельного теплового потока, поступающего из образца при его охлаждении и получаемого образцом при его нагревании, как функцию температуры, на каждой из которых фиксируют температуру начала кристаллизации (ТнкVi) анализируемого образца, температуру застывания (ТзVi) и температуру окончания плавления твердой фазы (ТопVi).

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для проведения комплексного термического анализа (термогравиметрического и дифференциально сканирующего калориметрического анализа) сырья для производства кирпичей при высоких температурах в атмосфере продуктов сгорания природного газа.

Изобретение относится к ракетной технике и предназначено для исследования процессов тепломассопереноса в конструкциях ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ).

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и может быть использовано для контроля изменения теплофизических свойств контролируемых объектов из металлических материалов и полупроводников в результате термомеханической обработки или эксплуатационного воздействия.

Изобретение относится к тепловым испытаниям, а именно к устройствам для определения теплоемкости материалов, и может быть применено для определения их теплотехнических свойств.

Изобретение относится к тепловым испытаниям, а именно к устройствам для определения теплопроводности материалов, и может быть применено для определения теплотехнических свойств материалов, например, при проектировании режимов термообработки металлоизделий.

Изобретение относится к тепловым испытаниям, а именно к устройствам для определения теплоемкости материалов, и может быть применено для определения их теплотехнических свойств.
Изобретение относится к способ проведения испытаний материала, подлежащего обработке теплом, влияющим на механические свойства, труб из стали для транспортировки жидких и газообразных сред.

Изобретение относится к устройствам для регулирования температуры листа. Устройство 1 содержит блок 15 оценки параметров состояния резкого отклонения, выполненный с возможностью одновременного производства оценки значений параметров состояния и резкого отклонения температуры модели регулирования, блок 16 расчета величины изменения температуры печи для вычисления величины изменения температуры печи в каждой зоне нагрева при ограничивающих условиях для обеспечения минимального значения суммы квадратов разности между фактическим значением и заданным значением температуры стального листа на выходе нагревательной печи при использовании значений параметра состояния и параметра резкого отклонения температуры модели регулирования и блок 17 регулирования температуры печи для регулирования расхода топлива, используемого в каждой зоне нагрева для получения расчетной величины изменения температуры печи.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способу обработки заготовки из аустенитного сплава, обеспечивающей подавление выделения сигма-фазы. Способ включает по меньшей мере один этап обработки, выбираемый из группы, состоящей из термомеханической обработки заготовки и охлаждения заготовки.

Изобретение относится к области металлургического производства. Этапы управления процессом термомеханической обработки изделия включают в себя следующие этапы определение структуры металла металлического изделия после осуществления одного этапа обработки металлического изделия, создание по меньшей мере одной маркировки по структурному составу, характеризующей определенную структуру металла, сравнение этой маркировки по структурному составу с по меньшей мере одним предварительно заданным граничным критерием и осуществление следующего за данным этапом обработки другого этапа обработки металлического изделия только тогда, когда созданная маркировка по структурному составу соответствует предварительно заданному граничному критерию.

Объектом изобретения является способ охлаждения сляба из алюминиевого сплава с типичными размерами 250-800 мм в толщину, 1000-2000 мм в ширину и 2000-8000 мм в длину после металлургической гомогенизационной термообработки упомянутого сляба при температуре, обычно составляющей от 450 до 600°C в зависимости от сплава, и перед его горячей прокаткой, согласно изобретению охлаждение на величину от 30 до 150°C осуществляют со скоростью 150-500 °C/ч при перепаде температур менее 40°C по всему слябу, охлаждаемому от его температуры гомогенизации.

Изобретение относится к области металлургии. Для получения желательной микроструктуры, имеющей улучшенные механические свойства, способ включает фазу активного охлаждения, на которой рельс быстро охлаждается от аустенитной температуры, а затем мягко охлаждается, чтобы поддерживать целевую температуру преобразования между определенными значениями обработки охлаждения, выполняемой посредством множества охлаждающих модулей (12.n), каждый охлаждающий модуль содержит множество средств распыления охлаждающей среды на рельс, причем способ отличается тем, что в течение фазы активного охлаждения каждое охлаждающее средство приводится в действие для управления скоростью охлаждения рельса, так что величина превращенного аустенита в рельсе не ниже чем 50% на поверхности рельса и не ниже чем 20% в сердцевине головки рельса.

Изобретение предназначено для управления производственной линией (1) обработки металлического полосового материала, включающей в себя печь (2) для термообработки и расположенные в направлении (5) обработки полосового материала после печи (2) по меньшей мере одну прокатную клеть (3) и вытяжную клеть (4).

Изобретение относится к устройствам для термосиловой обработки маложестких осесимметричных деталей типа «вал». Технический результат - совершенствование конструкции устройства для термосиловой обработки, обеспечивающее повышение качества термосиловой обработки.

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения устойчивости к водородному растрескиванию поверхности магистральной трубы, используемой для высокосернистого газа, имеющей толщину 20 мм или более и прочность на разрыв 560 МПа или более, труба выполнена из стали, содержащей химическую композицию С, Si, Mn, Р, S, Al, Nb, Са, N и О, а также один или более компонентов, выбираемых из Cu, Ni, Cr, Mo, V и Ti, в качестве необязательных компонентов, и остальное Fe и неизбежные примеси.

Изобретение относится к области металлургии. Для повышения стойкости к водородному растрескиванию магистральной трубы с толщиной стенки 20 мм или больше и пределом прочности при растяжении, равным 560 МПа или выше, ее выполняют из стали, содержащей С, Si, Mn, Р, S, Al, Nb, Ca, N и О, один или несколько компонентов, выбранных из Cu, Ni, Cr, Mo, V и Ti, Fe и неизбежные примеси - остальное.

Изобретение относится к установке для определения охлаждающей способности технологической среды и может быть применено для построения реестра жидкостей по их охлаждающей способности. Технический результат: повышение точности измерений за счет применения шаговых двигателей при вертикальном и горизонтальном переносе датчика из трубчатой печи в емкость с испытуемой технологической средой, уменьшение массы и габаритов установки для определения охлаждающей способности технологической среды. Установка содержит основание с П-образной стойкой, трубчатую печь, емкость с технологической средой и нагревателем технологической среды, датчик теплового потока со встроенной термопарой, механизм переноса датчика теплового потока из трубчатой печи в емкость с технологической средой и систему управления. Механизм переноса датчика теплового потока содержит шаговые двигатели для вертикальных и горизонтальных перемещений переноса упомянутого датчика в автоматическом режиме из трубчатой печи в емкость с технологической средой за определенный промежуток времени. 1 ил.

Наверх