Устройство для измерения температуры поверхности объекта

 

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения температуры металлических поверхностей, покрытых слоем окислов или другими те пл о не п р сводящими отложениями. Цель - повышение точности измерения за счет обеспечения постоянного усилия прижатия термопары к объекту. Устройстве содержит термопару , прикрепленную к одному концу двуплечего рычага с осью поворота на несущей конструкции, к другому концу поворотного рычага подвешен груз. Для обеспечения постоянного усилия прижатия термопары к изделию груз подвешен к ползуну, установленному в криволинейном пазу рычага, при этом выпуклая часть паза представляет собой часть эллипса с соотношением осей 1:3, а его вершина на большой оси размещена на продольной оси рычага на расстоянии оси поворота, равном плечу, а выпуклая часть паза обращена к термопаре. При использовании двух термопар на оси поворота несущей конструкции установлен второй аналогичный первому рычаг с термопарой , соединяющий ползуны обоих рычагов и проходящий через груз. 1 з.п. ф-лы, 2 ил, ю С

СО 03 СОВЕТСКИХ

СОЩ4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 01 К 1/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (44) 23.12.92 Бюл. Г ч! (21) 4741278/10 (22) 07.08,89 (71) 11аучно-производственное объединение по технологии машиностроения (72) П.A.Киселев, Я.Л.Кантин и С.В.Сельский (56) Авторское свидетельство СССР

N-* 1185118, кл. С 01 К 7/02, 1984.

Патент СШЛ N 4419023,. кл. С 01 К 1/14, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕ|1ИЯ ТЕМ1ЕРЛТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения температуры металлических повЕрхностей, покрытых слоем окислов или другими теплонепроводящими отложениями. Цель — повышение точности измерения за счет обеспечения постоянного усилия прижатия термопары

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения температуры металлических поверхностей, покрытых слоем окислов, плохо проводящих тепло, например, для измерения температуры внутренней поверхности сосудов, котлов, реакторов

Цель — повышение точности измерения за счет обеспечения постоянного усилия прижатия термопары к объек- . ту.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — устройство

„„ЯО„„166д754

2 к объекту. Устройство содержит термопару, прикрепленную к одному концу двуплсчего рычага с осью поворота на несущей конструкции, к другому концу поворотного рычага подвешен груз.

Для обеспечения постоянного усилия прижатия термопары к изделию груз подвешен к ползуну, установленному в криволинейном пазу рычага, при этом ьыпуклая часть паза представляет собой часть эллипса с соотношением осей 1:3, а его вершина на большой оси размещена на продольной оси рычага па расстоянии осп поворота, равном плечу, а выпуклая часть паза обращена к термопаре. При использовании двух термопар на оси поворота несущей коиструкцин установлен второй аналогичный первому рычаг с термопарой, соединяющий ползуны обоих рычагов и проходящий через груз. з.п. ф-лы, 2 ил.

I для измерения температуры в двух точках.

Устройство содержит несущую конструкцию 1, выполненную в ьиде кронштейна с осью поворота, на которой установлен двуплечий рычаг 2. На одном конце рычага имеется криволинейный паз 3, в котором размещен ползун 4 с подвешенным к нему грузом 5, На другом конце двуплечего рычага 2 закреплена контактная термопара 6 дпя измерения температуры изделия. Если необходимо измерение температуры поверхности изделия.в двух рядом рас1665784 положенных точках, например, для дублирования, то на несущей копструкции l установлен второй аналогичный первому двуплечий рычаг с термопарой.

Ползуны 4 обоих рычагов связаны между собой гибкой связью 7, проходящей через груз 5.

Криволинейный паэ является частью эллипса, половина малой оси которо

ro равна плечу действия груза, à саотношение его осей равно 1:3, при этом ближний к оси поворота рычага конец паза совпадает с вершиной на большой оси эллипса, размещенной на продольной оси рычага. Длина паза равна плечу груза. Усилие прижатия термопары к изделию определяется величиной груза и плечом его действия.

При нагреве поверхность изделия -перемещаетсл (за счет тепловых расширений). Под действиям груза перемещается и точка прижатия (касания) термопары. Для того, чтобы в этом случае усилие прижатия термопары оставалось постоянным, необходимо,чтобы и плечо действия груза оставалось постоянным. Б устрой=тве это дости" гаетсл за счет того, что груз подвешен к ползуну, который имеет возМожность перемещаться,в криволинейном пазу такой конфигурации, которая сохраняет постоянным плечо дей« ствия груза при различных углах поворота рычага. Кривая паза может быть получена с помощью геометрических построений. Для построения паза saдаются усилие прижатия термопары к изделию и вес груза. Определяют размер плеча рычага, на котором будет подвешен груз.

Построение эллипса с соотношением осей 1:3 проводится следующим обрsoM. От ос«-: поворо а рычага прово . дитсл гори. онтальна прямая, на к .торой откладывается отрезок, равныя выбранному пле:.у. Н конце отрез а восстанавливают пер.:.ендикуляр к -:.ему, Этот перпеидику яр .«удет направл. нием большой оси .ллипса, а точка, из которой он восстановлен, будет в зршиной эллипса н; бо. ьшой оси, Огложнн на перпендик ля»е три отрезка, равных плечу, чт<. с.отнетствует «оловине большой г„,лу си эллипса, .олучают точку„ ко орал лнллетсл ц;нтро эллипса. Проведя перпендику; яр к бо; ьшой оси и от лозин на нем от центра,эллипса отр;э, х, равный плечу, получают половину малой оси. Дальнейшее построение производится графически по размерам двух полуосей. До5 статочно построить 1/4 эллипса. Часть эллипса, расположенная между вершинами эллипса, и будет искомым криволинейным пазом. Ближайший к оси поворота конец nasa является вершиной на большой оси эллипса, а другой конец паза находится на расстоянии, равном плечу груза, отложенном на кривой эллипса от вершины большой оси, размещенной на продольной оси рычага.

Устройство для замера температуры внутри сосуда работает следующим образом.

Закрепляют устройство несущей конструкции внутри сосуда таким образом, чтобы термопара 6 плотно была прижата к иэделию 8, а двуплечий рычаг 2 находился в горизонтальном положении, при этом полэун находится в начале паза. При нагреве изделие

25 8 расширяется, т.е. увеличивается его диаметр. При этом термопара перемещается по поверхности иэделия, снимал (сдирая) оксидную пленку, а рычаг поворачивается. Усилие прижа™я термопары к иэделию всегда остается постоянным за счет того, что при повороте днуплечего рычага 2 паз перемещается относительно ползуна, опускающегося вместе с грузом при постоянной величине плеча. В каждом положении поворотного рычага ползун находится н наиболее низкой точке кривого nasa и поэтому не имеет горизонтального перемещения. При одно4п временном использовании двух термопар дублирования по каким-то причинам может получиться так, что одна из двух термопар достигнет изделия, а другая еще нет- В этом случае пол45 зун 4 H Рычаг 2 займут Разные положения в пазах — один выше другого.

Груз будет перемещаться ндоль гибкой с злзи 7, соединяющей ползуны 4, и < .к:«тится в сторону нижерасположен50 ного занимая устойчивое положение и ««б..спечивая тем самым доведение и прижатие второй термопары к иэделию.

УстройСтво может быть использовано для измерения температуры при нагреве сосудов изнутри, в частности корпусов ядерных реакторов с узкой гор овиной, размер которой значительно меньше диаметра самого корпуса. В этом случае устройство монти1665784

Формула изобретения 25

1. Устройство для измерения температуры поверхности обьекта, содержащее термопару, укрепленную на конце двуплечего рычага, шарнирно установленного на несущей конструкции, 30 руется иа нагревательном блоке и опускается с ним в изделие через узкую горловину. Для этого к полэуну

\ прикладывается усилие в сторону, противоположную грузу, рычаг повора5 чивается в другую сторону и термопара приближается к несущей конструкции для обеспечения свободного прохода через горловину. После установки !

О нагревательного блока внутри изделия термопара прижимается к изделию (для измерения температуры), а постоянное усилие прижатия термопары равно произведению груза (5 кг) на постоянное плечо действия груза. Этого, как правило, достаточно для.компенсации расширения.изделия при нагреве до 11001200 С. Устройство обеспечивает всегда постоянное усилие прижатия термо- 20 пары к поверхности изделия при его расширении, обеспечивая тем самым надежный контроль температуры. с другой стороны которого расположен груз, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения эа счет обеспечения постоянного усилия прижатия термопары к обьекту, в него введены подвес, на котором закреплен груз,и ползун, а плечо рычага с грузом изогнуто по направлению от термопары и выполнено с криволинейным пазом в виде части эллипса с соотношением малой и большой осей 1: 3, соответственно расположенной между его соседними вершинами и равной по длине половине малой оси эллипса, при этом конец паза, ближний к шарнирному закреплению двуплечего рычага, совпадает с вершиной эллипса, лежащей на его большой оси, а ползун, на котором закреплен подвес с грузом, установлен в пазу с воэможностью перемещения вдоль нега.

2. Устройство по п. f, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что в него введен второй рычаг, идентичный первому, с термопарой и полэуном, шарнир-. но закрепленный на несущей конструкции и связанный с первым рычагом через ползуны, соединенные введенной гибкой связью, пропущенной через подвес груза.

1665784

Заказ 568 Тираж Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор Т.Куркова

7 Л"

Составитель Л.Балянина

Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенко