Устройство для бесконтактного измерения температуры поверхности движущихся объектов

 

Союз Соеетских

Социалистических

Ресдтблик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 28,1V.1970 (№ 1435393/18-10) МПК G 01к 13/08 с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет—

Опубликовано 19.Х.1971. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 14.II.1972

Иемитет пс делам изаоретений и открытий ори Сосете Министров

СССР

УДК 536,532 (088.8) Автор ы изобретения

P. А. Портак, В, И. Лах и Б. И, Стаднык

Научно-производственное объединение «Термоприбор»

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ

Известны устройства для бесконтактного измерения температуры поверхности движущихся объектов, содержащие неподвижный тонкостенный герметизированный теплоприемник с датчиком температуры, например термопарой, и теплозащитный кожух с экраном.

Для предотвращения влияния градиента температуры окружающего воздуха и связанного с ним теплоотвода на результат измерения чувствительный элемент прибора помещают в колоколообразный колпак с вентилятором, создающим постоянное завихрение воздуха между внутренней стенкой колпака и измеряемой поверхностью. Благодаря этому в зоне, где находится чувствительный элемент, поддерживается температура, близкая к температуре измеряемой поверхности. Вентилятор приводится во вращение электродвигателем. На одной и той же оси электродвигателя устанавливается второй вентилятор для воздушного охлаждения электродвигателя.

Однако применение электродвигателя с двумя вентиляторами увеличивает габариты и вес прибора, усложняет его конструкцию, монтаж на объекте, обслуживание и уменьшает надежность в эксплуатации.

В. предполагаемом устройстве указанные недостатки устранены тем, что теплоприемник выполнен,в:виде замкнутого полого тела, ооразующего с кожухом полость с соотношением площадей входного и выходного отвер стий 3:1, обеспечивающих при движении объ екта принудительную циркуляцию воздух

5 вокруг теплоприемника.

Непрерывная циркуляция нагретого сло воздуха вокруг трубчатого теплоприемник осуществляется согласно известному уравннию Бернулли и теореме о неразрывност

10 струи движущегося потока жидкости или газ через трубку с различными сечениями.

На чертеже показано описываемое устройство.

Датчик температуры 1, например термопа15 ра, помещен в тонкостенный теплоприемни <

2, изготовленный из материала с высокой телопроводностью и герметически закрытый двух сторон изоляционными пробками с гемовводами. (Профиль поперечного сечени

20 теплоприемника напоминает профиль крыл самолета) .

Трубчатый теплоприемник 2 с датчико т температуры 1 помещают в теплозащитны "

25 корпус 8 с экраном 4 соответствующей конфгурации. При этом обращенная к измеряемо поверхности объекта 5 поверхность трубчатго теплоприемника находится в плоскост т нижнего слоя кожуха, а между криволине 30 ной стенкой теплоприемника и экраном обр317922

Составитель М. Фримштейн

Техред А. Камышннкова Корректор E. Исакова

Редактор А. Корнеев

Заказ 7619 Изд. № 1399 Т ирак 473 Пгод писпос

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушккая наб., д. 4(5

Областная типография Костромского управления по печати

:зуется полость 6 с соотношением площадей входного 7 и выходного 8 отверстий 3:1

Движущийся вместе с измеряемой поверхностью пограничный слой воздуха встречает на своем пути отверстия различных размеров.

При этом в соответствии с известным уравнением Бернулли и теоремой о неразрывности струи в этих отверстиях создаются различные динамические давления воздуха. 3а счет разности этих давлений через кольцевую полость вокруг трубчатого теплоприемника 2 циркулирует нагретый воздух в одном и том же направлении от отверстия 7 к отверстию 8 независимо от направления движения объекта 5.

В установившемся процессе теплообмена

:стенки теплоприемника 2 имеют равномерную температуру, близкую к температуре воздуха в зазоре между датчиком и поверхностью объекта. При этом устраняется теплоотдача чувствительного элемента в окружающую среду и связанная с этим погрешность измерения температуры, Между защитным кожухом прибора по всему периметру его нижнего среза и поверхностью измеряемого объекта должен быть одинаковый и незначительный по величине зазор.

1 роме того, стенки защитного кожуха и ниж.него среза должны иметь некоторое утолщение, чтобы к чувствительному элементу не попадал воздух без его предварительного нагрева до температуры измеряемой поверхности.

Помещенный в тонкостенный теплоприемник чувствительный элемент с высокой точнсстью дает показания температуры поверхности движущегося объекта. Трубчатый теплоприемник 2 с гермовводами надежно защищает чувствительный элемент от механических повреждений и воздействий окружающей среды.

Устройство может успешно применяться, 10 например при измерении температуры поверхности валков прокатных станов, охлаж.даемых в процессе эксплуатации технологической эмульсией. При определенном зазоре между прибором и поверхностью валка во15 круг трубчатого теплоприемника циркулирует нагретая до температуры поверхности валка эмульсия и ее пары.

Предмет изобретейия

Устройство для бесконтактного измерения температуры поверхности движущихся объектов, содержащее неподвижный тонкостенный герметизированный теплоприемник с датчи25 ком температуры, например термопарой, и теплозащитный кожух с экраном, отличаюи ееся тем, что, с целью упрощения конструкции, а также повышения надежности и точности измерений, теплоприемник выполнен в ви30 де замкнутого полого тела, образующего с кожухом полость с соотношением площадей входного и выходного отверстий 3:1.