Способ контроля температуры металла

 

Использование: приборостроение, кузнечно-прессовое машиностроение, измерение температуры металлической заготовки. Сущность изобретения: в магнитное поле помещают контролируемый металл и измерительную обмотку. Измеряют наведенную в обмотке ЭДС. По величине ЭДС определяют температуру контролируемого материала . 10 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 21 С 51/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

» ! а (21) 4846900/08 (22) 03.07.90 (46) 07.06.92. Бюл. М 21 (71) Центральное проектно-конструкторское бюро кузнечно-прессового машиностроения (72) Д.Е,Алексеев (53) 621.798.7 (088.8) (56) Агейкин Д.И. и др. Датчики контроля и регулирования. — М.: Машиностроение, 1965, с. 904 — 905.

Агейкин Д,И. и др. Датчики контроля и регулирования, — М.: Машиностроение, 1965, с. 866 — 867.

Изобретение относится к кузнечно-прессовому машиностроению и предназначено для автоматизации горячештамповочных автоматов.

Известен способ контроля температуры металлов, заключающийся в измерении температуры датчиком, Для этой цели используютсяя устройства контроля температуры металлов под общим названием— пирометры. Действие пирометра основано на измерении отношения интенсивности монохроматического излучения нагретого тела при двух различных длинах волн.

Известный способ и сам пирометр являются сложным и дорогим, требующим высокой квалификации обслуживающего персонала при его эксплуатации, Другим недостатком известного способа является ограниченность контроля диапазона температур, что снижает возможность его применения на практике.

„„ „„1738415 А1 (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

МЕТАЛЛА (57) Использование: приборостроение, кузнечно-прессовое машиностроение, измерение температуры металлической заготовки.

Сущность изобретения: в магнитное поле помещают контролируемый металл и измерительную обмотку, Измеряют наведенную в обмотке ЭДС. По величине ЭДС определяют температуру контролируемого материала. 10 ил.

Известен способ контроля температуры металлов, заключающийся в том, что в магнитное поле от возбуждающей обмотки помещается измерительная обмотка и контролируемый металл.

Недостатком данного способа является то, что температуру можно измерять ограничено только до определенной точки — точки

Кюри.

Цель изобретения — упрощение способа и расширение диапазона контролируембго металла.

Поставленная цель достигается тем, что температуру контролируемого металла определяют по изменению наведенной в измерительной обмотке ЭДС.

На фиг. 1 показана двухобмоточная катушка на керамическом каркасе в статике; на фиг. 2 — двухобмоточная катушка с контролируемым объектом в динамике; на фиг. 3 — воздействие магнитного потока на объект и образование ЭДС; на фиг. 4 — образование

1738415

55 вихревых токов в объекте за счет ЭДС; на фиг. 5 — возникновение магнитного потока от вихревых токов объекта; на фиг. 6 — направление магнитных потоков от возбуждающей обмотки и вихревых токов объекта; на фиг, 7 — график зависимости вихревых токов объекта от температуры; на фиг. 8 — график зависимости потока вихревых токов от температуры объекта; на фиг, 9 — график зависимости выходного сигнала измерительной катушки от температуры объекта; на фиг.

10 — функциональная схема устройства для осуществления способа контроля температуры.

Способ контроля температуры металлов заключается в том, что контролируемый объект (металл) подводят к керамическому каркасу 1, на котором находится возбуждающая обмотка 2 и измерительная обмотка 3.

На возбуждающую обмотку 2 подается входное напряжение Овх с необходимой частотой тока. Диапазон частот возможен от 400 Гц до 20 кГц. Возбуждающая обмотка

2 своим магнитным потоком воздействует на контролируемый металл (объект) 4 и в измерительной обмотке 3 наводится ЭДС, определяемая потокосцеплением. ЭДС служит сигналом, передающим информацию об объекте.

Первоначально ЭДС наводится на объекте магнитным потоком. Ф от возбуждающей обмотки 2. ЭДС, наведенная на объекте 4, образует вихревые токи 4, Вихревые токи iB в свою очередь образуют магнитный поток %, который направлен противоположно потоку Ф, образованному возбуждающей обмоткой 2, Таким образом, на измерительную обмотку 3 будет воздействовать результирующий поток ч ре з = Ф %

Известно, что в металле с электрической проводимостью с увеличением или уменьшением температуры t С увеличивается или уменьшается его омическое сопротивление. Следовательно, вихревые токи 4 и поток Фг находятся в прямой зависимости от температуры контролируемого металла (график зависимости вихревых токов 4 от температуры контролируемого металла 4 приведен на фиг. 7).

Так как поток 42 зависит от вихревых токов i>, то зависимость Ф2 от температуры

5 очевидна (график зависимости магнитного потока Ô от температуры показан на фиг, 8).

Таким образом, зависимость выходного

0вцх сигнала с измерительной обмотки 3

10 зависит от температуры контролируемого металла (график зависимости выходного

13вцх сигнала с измерительной обмотки 3 от минусовой (-) температуры до, температуры (+) плавления металла показан на фиг. 9).

15 При этом, очевиден широкий диапазон контролируемой температуры.

Для реализации способа возможно использовать устройство (фиг. 10). Оно состоит из керамического каркаса 1, на которсм

20 находится возбуждающая 2 и измерительная 3 обмотки генератора 5 частоты, преобразователя 6, блока 7 управления нагревателем и индикатора 8, Стрелка А показывает движение металла.

25 устройство работает следующим образом.

На генератор 5 частоты подается промышленное напряжение, а генератор 5 подает стабильное напряжение U ><

30 повышенной частоты на возбуждающую обмотку 2. При движении нагретого металла 4 измерительная обмотка 3 выдает аналоговый сигнал на преобразователь 6, который в свою очередь выдает сигнал на блок 7

35 управления нагревателем и индикатор 8.

Формула изобретения

Способ контроля температуры металла, заключающийся в том, что в магнитное поле помещают контролируемый металл и изме40 рительную обмотку, измеряют параметры наведенной в ней энергии, а температуру металла определяют по изменению измеренных параметров, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона

45 измерения температуры металлов, в качестве параметра для определения температуры используют ЭДС, наведенную в измерительной обмотке.

1738415

1738415

Составитель Д. Алексеев .Техред М.Моргентал Корректор Э. Лончакова

Редактор Н. Химчук

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

Заказ 1956 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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