Способ измерения и регулирования температуры комбинированных стеклопластиковых труб в камере полимеризации
Владельцы патента RU 2298478:
Закрытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Композит-нефть" (RU)
Изобретение относится к полимерному машиностроению и может быть использовано при изготовлении комбинированных стеклопластиковых труб, в частности при их полимеризации. Способ измерения и регулирования температуры комбинированных стеклопластиковых труб в камере полимеризации включает установку датчиков температуры тепловых потоков, отражаемых трубами и окружающим тепловым полем, нагрев вращаемых труб лампами инфракрасного излучения, снятие показаний температуры с датчиков и регулирование напряжения питания ламп инфракрасного излучения, снятие показаний температуры с датчиков и регулирование напряжения питания ламп инфракрасного излучения в зависимости от показаний датчиков и требуемой температуры трубы. В способе устанавливают датчики температуры тепловых потоков над трубой и под трубой, снимают с них показания и определяют температуру трубы расчетным путем в соответствии с отношением:
,
где Tp - расчетная температура трубы, Тв, Тн - показания температуры верхнего (над трубой) и нижнего (под трубой) датчиков соответственно, K - поправочный коэффициент - соотношение фактической температуры с расчетной для нагреваемой трубы и данного типоразмера труб. После этого регулируют напряжение питания ламп инфракрасного излучения для изменения температуры трубы от расчетной температуры Tp до требуемой. Способ обеспечивает точность измерения и регулирования температуры комбинированных стеклопластиковых труб в камере их полимеризации. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области термометрии.
Известен способ измерения и регулирования температуры изделий в отражательных инфракрасных печах (например, комбинированных стеклопластиковых труб в камере полимеризации), включающий установку датчиков температуры тепловых потоков, отражаемых трубами, нагрев вращаемых труб лампами инфракрасного излучения, снятие показателей температуры с датчиков и регулирование напряжения питания ламп инфракрасного излучения в зависимости от показаний датчиков и требуемой температуры, который просматривается в источнике Д.Б.Зворыкин и др. «Отражательные печи инфракрасного нагрева», Москва, Машиностроение, 1985 г., стр.114-115.
По своим признакам и достигаемому результату этот способ наиболее близок к заявляемому и принят за прототип.
Недостаток этого способа заключается в значительной погрешности измерения температуры нагреваемого объекта, что объясняется недостаточно точным учетом влияния нагревательной полости печи (камеры полимеризации) на фактическую температуру объекта нагрева (комбинированных стеклопластиковых труб).
Задачей изобретения является повышение точности измерения и регулирования температуры комбинированных стеклопластиковых труб.
Эта задача решается усовершенствованием способа измерения и регулирования температуры комбинированных стеклопластиковых труб в камере полимеризации, включающего установку датчиков температуры тепловых потоков, отражаемых трубами и окружающим тепловым полем, нагрев вращаемых труб лампами инфракрасного излучения, снятие показаний температуры с датчиков и регулирование напряжения питания ламп инфракрасного излучения в зависимости от показаний датчиков и требуемой температуры трубы.
Усовершенствование заключается в том, что устанавливают датчики температуры тепловых потоков над трубой и под трубой, снимают с них показания и определяют температуру трубы расчетным путем в соответствии с соотношением:
где Тр - расчетная температура трубы;
Тв, Тн - показания температуры верхнего (над трубой) и нижнего (под трубой) датчиков соответственно;
К - поправочный коэффициент - соотношение фактической температуры с расчетной для нагреваемой трубы и данного типоразмера труб,
после чего регулируют напряжение питания ламп инфракрасного излучения для изменения температуры трубы Тр до требуемой.
В вариантах исполнения способа датчики температуры устанавливают на расположенных параллельно трубам оправках диаметром 50 мм и длиной 500 мм в наматываемые на оправки слои стеклопластика на расстоянии 1/3 его толщины от поверхностей последних;
при определении поправочного коэффициента К фактическую температуру для каждого типоразмера комбинированных труб замеряют в стыке внутреннего полимерного слоя и наружного стеклопластикового.
Установка датчиков температуры тепловых потоков над трубой и под трубой, снятие с них показаний и определение температуры трубы расчетным путем в соответствии с соотношением:
(экспликацию смотри выше)
обеспечивается определение фактической температуры трубы бесконтактным способом с повышенной точностью.
Последующая регулировка напряжения питания ламп инфракрасного излучения для изменения температуры трубы от расчетной температуры Тр до требуемой позволяет скорректировать процесс полимеризации трубы с повышенной точностью.
Установка датчиков температуры на расположенных параллельно трубам оправках диаметром 50 мм и длиной 500 мм в наматываемые на оправки слои стеклопластика на расстоянии 1/3 его толщины от поверхностей последних позволяет уменьшить рассогласование показаний температуры датчиками с фактической температурой трубы.
Выполнение замера фактической температуры для каждого типоразмера комбинированных труб (при определении поправочного коэффициента К) в стыке внутреннего полимерного слоя и наружного стеклопластикового позволяет повысить точность замера фактической температуры стеклопластикового слоя комбинированной трубы.
Ниже, со ссылкой на прилагаемый чертеж, где показано на:
фиг.1 - схема к п.1 формулы изобретения;
фиг.2 - схема к п.2 формулы изобретения,
дается описание предлагаемого способа измерения и регулирования температуры комбинированных стеклопластиковых труб в камере полимеризации на примере одной трубы.
При осуществлении способа в камеру полимеризации предварительно устанавливают на технологической оправке 1 комбинированные трубы 2, имеющие внутренний полимерный слой 3 и наружный стеклопластиковый 4.
Способ включает в себя установку датчиков 5, 6 температуры тепловых потоков, отражаемых трубами и окружающим тепловым полем, нагрев вращаемых труб 2 лампами 7 инфракрасного излучения, снятие показателей температуры с датчиков 5, 6 и регулирование напряжения питания (на фиг. не показано) ламп 7 инфракрасного излучения в зависимости от показаний датчиков 5, 6 и требуемой температуры трубы 2.
Способ характеризуется тем, что устанавливают датчики температуры тепловых потоков 5 над трубой 2 и 6 под трубой, снимают с них показания и определяют температуру трубы 2 расчетным путем в соответствии с соотношением:
(экспликацию смотри выше),
(что обеспечивает определение фактической температуры трубы с повышенной точностью).
После чего регулируют напряжение питания ламп 7 для изменения температуры трубы 2 от расчетной Тр до требуемой (что позволяет скорректировать процесс полимеризации трубы с повышенной точностью).
В вариантах исполнения способа:
датчики 5, 6 температуры устанавливают на расположенных параллельно трубам 1 оправках 8 диаметром 50 мм и длиной 500 мм в наматываемых на оправки слоях 9 стеклопластика на расстоянии 1/3 его толщины (3...5 мм) от поверхностей 10 последних (что уменьшает рассогласование показаний температуры датчиками с фактической температурой трубы).
При определении поправочного коэффициента К фактическую температуру для каждого типоразмера комбинированных труб 2 замеряют в стыке внутреннего полимерного слоя 3 и наружного стеклопластикового 4 (чем достигается повышение точности замера фактической температуры стеклопластикового слоя комбинированной трубы).
Способ по изобретению (благодаря учету влияния на температуру трубы теплового поля со стороны трубы, противоположной нагревательной лампе 7) характеризуется по сравнению с прототипом повышенной точностью измерения и регулирования температуры вращаемой комбинированной стеклопластиковой трубы в камере полимеризации.
1. Способ измерения и регулирования температуры комбинированных стеклопластиковых труб в камере полимеризации, включающий установку датчиков температуры тепловых потоков отражаемых трубами и окружающим тепловым полем, нагрев вращаемых труб лампами инфракрасного излучения, снятие показаний температуры с датчиков и регулирование напряжения питания ламп инфракрасного излучения, снятие показаний температуры с датчиков и регулирование напряжения питания ламп инфракрасного излучения в зависимости от показаний датчиков и требуемой температуры трубы, отличающийся тем, что устанавливают датчики температуры тепловых потоков над трубой и под трубой, снимают с них показания и определяют температуру трубы расчетным путем в соответствии с отношением
,
где Tp - расчетная температура трубы;
Тв, Тн - показания температуры верхнего (над трубой) и нижнего (под трубой) датчиков соответственно;
K - поправочный коэффициент - соотношение фактической температуры с расчетной для нагреваемой трубы и данного типоразмера труб,
после чего регулируют напряжение питания ламп инфракрасного излучения для изменения температуры трубы от расчетной температуры Tp до требуемой.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что датчики температуры устанавливают на расположенных параллельно трубам оправках диаметром 50 мм и длиной 500 мм в наматываемые на оправки слои стеклопластика на расстоянии 1/3 его толщины от поверхности последних.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при определении поправочного коэффициента К фактическую температуру для каждого типоразмера комбинированных труб замеряют в стыке внутреннего полимерного слоя и наружного стеклопластикового.
