Устройство для измерения температуры жидкого металла

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<">723394 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0301.77 (21) 2440005/18-02 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 25,0380. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 250 380 (51)М. К..2

G 01 К 7/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 536.532 (088.8) (72) Автор изобретения

В . И.Власюк (71) заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в металлургии.

Известно устройство для непрерывного измерения температуры жидкого металла в сталеплавильных агрегатах, которое содержит термопару, защитную водоохлаждаемую фурму для ввода термопары в металл, потенциометр и пирометрическую линию связи от свободных концов термопары до измерительных зажимов потенцирметра, выполненную однородными проводниками (1).

Измерение температуры осуществляется методом автоматической компенсации без учета температуры свободных концов термопары, так как температура свободных концов термопары

РП вЂ” 30/б до 100 С не оказывает практического влияния на результат измерения.

Однако термопары этой градуировки дороги, а применение их для целей измерения температуры металла в сталеплавильных агрегатах приводит к потерям драгоценных термоэлектродов.

Целью изобретения является снижение динамической погрешности устройства.

Достигается это тем, что в известном пирометрическом устройстве, содержащем вольфрам-рениевую термопару, защитную водоохлаждаемую фур му, потенциометрический мост с компенсирующим термореэистором и пирометрическую линию связи, свободные концы термоэлектродов размещены в центральном канале защитной . фурмы и соединены.с вторичным прибором линией связи, состоящей иэ однородных проводников, а компенсирующий терморезистор размещен в нагнетательном канале той же фурмы и состоит из стандартного медного термометра сопротивления, подключенного посредством линии связи и подгоночного эквивалентного резистора параллельно плечу потенциометрического моста, которое состоит из магнанинового резистора.

На фиг.1 изображен общий вид защитной водоохлаждаемой фурмы с частичным вырезом; на фиг.2 — схема потенциометрического моста с зажи723394 мами для-подключения пирометричес-. ких линий.

Холодные концы термопары 1 соединены с пирометрической линией связи 2. Обновление горячего спая 3 термопары возможно за счет запаса термоэлектродов, находящихся в центральном канале фурмы и запаса пи- рометрической линии связи в катушке 4. Термометр сопротивления 5 размещен в нагнетательном канале фурмы. Охлаждение термометра и свободных концов термопары осуществляется водой, используемой для охлаждения фурмы. Термопара подключается к зажимам 6, а термометр сопротивления — к зажимам 7 (cM.фиг.2).Подгоночный резистор 8 и резистор 9 плеча моста выполнены из манганина.

Усилитель обозначен цифрой 10, двигатель — 11, потенциометрический мост — 12.

Работу компенсирующего устройства можно описать следующим математическим выражением г(++ у1 г(11 д где R — эквивалентное сопротивление линии до термометра, ом;

R — сопротивление манганиног вого резистора, ом; к — сопротивление термометра при температуре +30 С,ом;

R — сопротивление термометра 4 о при температуре +10 С,ом; лЕ„„„ - изменение ТЭДС холодного спая термопары в пределах +10 — +30 С, мв; ток в нижней ветви моси та, ма.

Использование нагнетательного канала защитной фурмы в качестве стабилизатора температуры свободных концов термопары и компенсирующего термометра сопротивления позволяет устранить динамическую погрешность . за счет узкого диапазона температуры охлаждающей воды.

Изменение температуры технической воды, используемой для охлаждения защитной фурмы и одновременно свободных концов термопары и компенсирующего термометра сопротивления, не превышает 0,2 С в час, а отклонение от температуры 24 С не превышает 6 С в течение года.

Применение термометра сопротивления для автоматического введения поправки на температуру свободных концов термопары упрощает технологию наладки и последующих проверок компенсирующего устройства потенциометрического моста с применением ! магазина сопротивлений и градуировочных таблиц, что не достигается использованием прототипа из-за малой крутизны характеристики компенсирующего терморезистора и, соизмеримости

его сопротивления с монтажными проводниками..

Использование для пирометрической линии связи гомогенных проводниковых материалов вместо компенсационных позволяет расширить их ассортимент по техническим условиям, таким как термостойкость, гибкость, влагостойкость, сечение, стоимость, а также позволяет использовать термопары, для которых компенсационные проводники не разработаны.

Испытание предложенного пирометрического устройства с автоматической компенсацией температуры свобод20 ных концов термопары без компенсационных проводников проводились при измерении термпературы жидкой стали в ванне мартеновской печи завода Амурсталь в период доводки плав25 ки с вольфрам-рениевой термопарой градуировки Вр 5/20 с параллельными измерениями температуры металла платинородиевыми термопарами градуировки РП-30/6. Испытание показало, что точность измерения температуры металла предложенным устройством удовлетворяет предъявленным требованиям.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры жидкого металла, включающее термопару, водоохлаждаемую защитную фурму, стандартный терморезистор, две пирометрические линии связи и вторичный прибор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с .целью снижения динамической погрешности, свободные концы термоэлектродов размещены в . центральном канале защитной фурмы и соединены с вторичным прибором линией связи,состоящей из однородных проводников, а компенсирующий терморезистор размещен в нагнетательном канале той же фурмы и состоит из стандартного медного термометра сопротивления, подключенного посредством линии связи и подгоночного эквивалентного резистора, параллельно плечу потенциометрического моста, которое состоит из манганинового резистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Топерверх Н.И., Шерман N.ß.

Теплотехнические измерительные и регулирующие приборы. "М., Металлургия, 1966, с.48-49.

723394

Составитель Ю.Романов редактор Е.Гончар Техред М.Петко Корректор А.Гринденко

Заказ 414/31 Тираж 713 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Ужгород, ул.Проектная,4