Устройство для измерения температуры нагрева тела

 

Изобретение позволяет повысить точность измерения температуры нагреву тела. Для этого плавкие элементы 1-6 установлены столбиком в f-порядке возрастания температуры плавления без зазора. По мере роста темпе ратуры нагреваемого тела 15 верхний . плавкий элемент 1, на который воздействует подгруженный индентор 7, переходит в жидкое состояние и торец индентора опускаетря на второй плавкий элемент к йосл довательно н все плавкие элементы в порядке яхраспо ложения .Перемещение индентора 7 перв дается через гибкую нить 5 на регистратор 14, содержщий датчик перемещений и связанный с ним записывающий элемент, и фиксируется в виде графика, представляющего собой диаграмау ползучести цепочки плавких элементов, по которому судят об изменении температуры тела во времени . 4ил.

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1594 G 01 К I I/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 36731 74/24-10 (22) 16. 12. 83 (46) 23.12.85. Бюл. У 47 (71) Институт проблем прочности

AH УССР (72) И.С.Опанасенко и В.К.Харченко (53) 536.532 (088.8) (56) Патент CILIA В 3521489, кл. 6 01 К 11/06,. 1970.

Авторское свидетельство СССР

В 553480, кл. С 01 К 11/06,1977. (54) CYPOÉC II0 ad ИЗИЕРЕЙИЯ

ТЕИПЕРАТУР11 НАГРЕВА ТЕЛА ,(57) Изобретение позволяет повысить точность измерения температуры нагрева тела. Для этого плавкие элементы 1-6 установлены столбиком в .порядке возрастания температуры плав„„SU„„1200144 A,ления без зазора. По мере роста темпе. ратуры нагреваемого тела 15 верхний плавкий элемент 1, на который sosдействует подгруженный индентор 7, переходит в жидкое. состояние и торец ,индентора опускается на второй плавкий элемент к последовательно на все плавкие элементы в порядке их распо ложения.Перемещение индентора 7 пере дается через гибкую нить 5 на ре" гистратор 14, содержащий датчик перемещений и связанный с ннм записывающий элемент, и фиксируется в виде графика, представляющего собой диаг-. рамму ползучести цепочки плавких элементов, по которому судят об изменении температуры тела во времени. 4ил.

1200144 2

Изобретение относится к области измерения высоких температур и может быть использовано, в частности, для определения режимов нагрева на неподвижных деталях.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На:фиг". I показано предлагаемое устройство, первый вариант, разрез А-А„ на фиг.2 — то же, второй вариант, Ф разрез Б-Б; на фиг,3 — диаграмма ползучести столбика из плоских плавких элементов, помещенного внутрь нагреваемого тела и находящегося под воздействием нагруженного индентора; на фиг.4 — график зависимости температуры нагреваемого тела от времени, построенный на основе диаграммы ползучести.

Устройство (первый вариант) содержит плавкие элементы 1 — 6 в виде дисков со срезанными на диаметрально противоположных сторонах секторами, установленные столбиком вдоль вертикальной оси в порядке возрастания их температур плавления сверху вниз без зазоров между соседними плавкими элементайи с общей ориентацией по срезам, индентор 7 цилинд-. рической формы из тугоплавкого мате- . риала, например карбида вольфрама, установленный своим плоским торцом на верхнем плавком элементе 1, груз

8, установленный на.инденторе и жестко с ним соединенный, индуктивный датчик перемещений, содержащий катушку 9 и подвижный сердечник 10, гибкую нить 13, соединенную с гру» зом 8 и опирающуюся на поворотные блоки 12, противовес 13, обеспечивающий натяжение гибкой нити Il регистрирующий прибор 14 (например, потенциометр КСП-4), вход которого соединен с катушкой 9 датчика перемещений. Величину груза 8 (с учетом противовеса 13) выбирают из расчета создания со стороны индентора минимального напряжения сжатия на плавкие элементы 1-6, но достаточного для преодоления поверхностно- го натяжения расплавленного элемента,, у которого оно имеет наибольшую величину.

В теле 15, подвергаемом нагреву,,выполняют сверлением вертикальную цилинлрическую полость 16 с диаметром, равным наибольшему размеру плавких элементов 1-6,и глубиной,. превышающей длину столбика плавких .элементов 1-6, и как ее продолжение, цилиндрическую полость !7 меньшего диаметра, емкостью не меньшей, чем объем столбика плавких элементов

1-6. В. полость 16 помещают пластину 18, выполненную из тугоплавкого материала, например карбида гафния, той же формы и размеров, что и плав10 кие элементы, на которой устанавливают столбик плавких элементов 1-6.

3а счет срезанных секторов плавких элементов между боковой поверхностью полости 16 и столбиком плавких эле15 ментов 1-6 образуются два зазора 19.

На верхнем плавком элементе 1 устанавливают плоским торцом индентор 7 с грузом 8 и производят сборку устройства.

Устройство по первому варианту работает следующим образом.

С началом нагрева тела 15 включа ют регистрирующий прибор 14, который начинает отсчет времени. При нагреве тела 35 нагреваются и плавкие элементы 1-6, находящиеся под действием сжимающей нагрузки индентора 7 с грузом 8.

По мере роста температуры тела 15 верхний плавкий элемент I на который в данное время воздействуют индентором 7, переходит из твердого в твердожидкое состояние (состояние горячеломкости), индентор 7 продвис гается внутрь верхнего плавкого эле" мента 1 и после перехода элемента 1 в жидкое состояние опускается своим торцом на второй плавкий элемент 2, находящийся в это время в твердом состоянии. и останавливается, вытесняя расплав верхнего плавкого элемента 1 в зазоры 19. Расплав верхнего плавкого элемента 1 стекает в полость 17. Момент остановки инден45 тора 7. соответствует достижению нагреваемым телом температуры плавления первого элемента 1. В дальнейшем на все плавкие элементы последовательно, в порядке их расположе50 ния, воздействуют индентором 7. Перемещение индентора 7 через гибкую нить 5 передается на датчик перемещений и фиксируется регистрирующим устройством в виде графика переме» щения индентора 7 во времени (фиг.З), который представляет собой диаграмму ползучести цепочки плавких элементов 1-6.

3 1

Точки перегиба кривой диаграммы ползучести Taai Т„„ .и т.д. соответствуют температурам плавления первого и второго и т.д. плавких элементов и отражают температуру нагреваемого тела 15 в соответствующие моменты времени, фиксируемые по горизонтальной оси диаграммы ползучести столбика плавких элементов.

По полученной диаграмме ползучес-ти определяют режим нагрева тела 15 изменение температуры нагреваемого тела во времени.

Диаграмма ползучести дает возможность построить кривую роста температуры нагреваемого тела 15 во времени (фиг.4) с высокой степенью точности.

Устройство (второй вариант) содержит плавкие элементы 20-25 в виде дисков со срезанными на диаметрально противоположных сторонах сектора ми, установленные столбиком без зазором между соседними плавкими элементами 20-25 в порядке возрастания их температур плавления, стопорную шайбу 26 из тугоплавкого материала той же формы, что.и плавкие элементы 20-25,размещенную со сторо ны наиболее тугоплавкого элемен ;та 25, причем плавкие элементы 20-25 и стопорная .шайба 26 имеют

:общую ориентацию но срезам.

Нагружающее устройство, включающее плоский индентор 27 в виде диска со срезанньмй на диаметрально проти- воположных сторонах секторами из

Iтугоплавкого материала, например ..карбида вольфрама, закрепленный в . вершине проволочной петли 28 из вольфрама вытянутой вдоль оси стол) бика плавких элементов и охватывающей. все плавкие элементы 20-25 и стопорную шайбу 26 по их боковым срезам, причем индентор 27 размещен со сто-, роны элемента 20 с наименьшей температурой плавления; гибкую нить 29, укрепленную на поворотных роликах

30, и груз 31, подвешенный на гибкой нити 29, индуктивный датчик переме» щений,содержащий катушку 32 и подвижный сердечник 33, включенный в разрез гибкой нити 28, и регистрирующий прибор 34, вход которого соединен с катушкой 32 индуктивного датчика перемещений.

Величину груза 31 выбирают из . расчете создания минимального напря-.

200144 4 жения сжатия индентором 27 плавких элементов 20-25 при условии преодоления поверхностного натяжения расплавов всех плавкнх элементов при температурах их плавления.

В теле 35, подвергаемом нагреву, выполняют цилиндрическую полость 36 диаметром, равным наибольшему размеру плавких элементов 20-25 и глу1О биной, превышающей суммарную длину столбика плавких элементов 20-25 со . стопорной шайбой 26 и индентором

27, и помещают в нее проволочную петлю 28 с закрепленным в ее вершине д индентором 27, на котором установлен столбик плавких элементов 20-25 со стопорной шайбой 26, которую устанавливают в цилиндрической полости

36 с натягом> удерживая столбик

2б плавких элементов 20-25 перемещения под действием груза 31. Под действием груза 31 проволочная петля 28 прижимает,индентор 27 к ближайшему: к нему плавкому элементу 20.

2g Устройство по второму варианту работает следующим образом.

С началом нагрева тела 35 включают регистратор 34, который начи. нает отсчет времени. При нагреве тела 35 нагреваются и плавкие элементы 20-25, находящиеся под действием сжимающей нагрузки со стороны индентора 27. По мере роста температуры тела 34 плавкий элемент 20, на который в данное время воздействуют индентором 27, переходит из твердого в твердожидкое состояние (состояние горячеломкости, индентор 27 продвигается под действием

40 груза 31 внутрь плавкого элемента

20 и после перехода последнего в жидкое состояние останавливается перед плавким элементом 21, имеющим боль» шую температуру плавления, вытесняя расплав предыдущего плавкого эле мента в полость 36. Момент остановки индентора 27 соответствует достижению нагреваемым телом температуры плавления первого элемента 20.

В дальнейшем на все плавкие элементы 20-25 последовательно, в порядке их расположения в столбик, воздействуют нагруженным нндентором и записывают перемещение ипдентора во

55 времени в виде диаграммы ползучести всей цепочки плавких элементов, По .точкам перегиба кривой диаграммы .полэучести (фиг.3) определяют темпе144

Формула изобретения

5 !200 ратуру нагреваемого тела 35 в соответствующие моменты времени, т.е. определяют режим нагрева тела, Устройство для измерения температуры нагрева тела, содержащее ряд плавких элементов, установленных в порядке возрастания температуры плав- 10 ления, нагружаемый элемент и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем,. что, с целью повьш ения точности измерения, плавкие элементы установлены без зазора, а нагружающий элемент выполнен в виде подгруженного индентора и плоским торцом установлен на верхнем плавком элементе, при этом регистратор состоит из датчика перемещения и связанного с ним записывающего элемента, причем противоположный торец индентора соединен гибкой связью с подвижным элементом датчика перемещения.

150 Г,сек !200I44

Фию Ф

Составитель Н.Горшкова

Редактор Н.Пушненкова Техред М.Пароцай,Корректор, М. Демчик

Заказ 7857/47 Тираж".896 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д.4/5

Ф .Г

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4