Термопара для измерения высоких температур в сильном магнитном поле

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

263 2I3

Союз Советских

Социалистических

Республик да

= Ъ г тризн

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42i, 8/02

Заявлено 02Х!.1965 (№ 966377/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 04.II.1970. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 15.IX.1970

МПК G 01

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 536.532(088.8) В.Ы1, . Ы > .".:: т ц „ат ти. ° у, "й

H. В. Андреев ой

Луганский филиал Государственного проектно-коистр ктордиайФу - ::-"-ги научно-исследовательского института по автом изацщу»„-i „. *;.--,в угольной промышленности с раткйеетйъииг гт"

Автор изобретения

Заявитель

ТЕРМОПАРА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР

В СИЛЬНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ

Изобретение относится к области термометрии.

Известны термопары, применяемые для измерения температуры расплавленного металла в индукционной печи. В них погружаемая часть выполнена из огнеупорного материала или стального блока, на который нанесен огнеупорный слой, а для защиты рабочего сная термоэлектродов применены кварцевые или глиноземистые наконечники. Для этой цели применяются и термопары, в которых изолированные термоэлектроды помещаются в фарфоровый чехол. Для защиты от поломок фарфоровый чехол, кроме погружаемой части, армируется стальной трубой.

Известные терм опары применяются при кратковременном периодическом измерении и погружаются в расплавленный металл только при включенном индукторе, так как магнитные силовые линии последнего способны создать в корпусе термопары паразитную э. д. с. и быть помехой для истинного значения термоэ. д. с. рабочего спая.

Длительное пребывание кварцевого или глиноземистого наконечника в расплавленном металле ведет к изменению его защитных свойств. К рабочему спаю могут проникнуть агрессивные газы или активные химические элементы из расплавленного металла и шлака, что снижает точность измерения. Следовательно, известные термопары не могут быть применены для продолжительного измерения расплавленного металла и включены в схему автоматического ведения процесса плавки в ин5 дукционной печи.

Предлагаемая термопара отличается тем, что в ней экран совмещен с огнеупорным чехлом, выполненным из металлокерамической массы, заземление к которому подведено

1о с внутренней стороны в форме бифилярной спирали.

Указанное отличие дает возможность повысить точность измерения и использовать предлагаемую термопару для продолжительного

15 измерения расплавленного металла, включить ее в схему автоматического ведения процесса плавки в индукционной печи.

На чертеже изображена описываемая термопара.

20 Основными составными элементами термопары являются концентрично расположенные, изолированные друг от друга и индивидуально заземленные корпуса 1, 2, изготовленные из ферромагнитного материала. К корпусу 1

25 приварен блок 8 из жаропрочной стали, предназначенный для крепления в нем газонепроницаемого трехслойного защитного металлокерамического наконечника 4 при помощи асбестового уплотнения 5. На корпус 2 насаже3о ны и приварены стальные кольца б, 7. К коль263213 цу 6 винтами (на чертеже показаны осевыми линиями) прикреплен изолятор 8, при помощи которого корпус 2 центрируется по отношению к корпусу 1.

Кольцо 7 при помощи накидной гайки 9 зажато в изоляторах 10, 11 и удерживает корпус 2. Изолятор 11, выполненный разрезным из двух частей (что необходимо в случае замены), буртиком опирается на торец корпуса 1. Запас термоэлектродов 12 (на чертеже показаны в двухканальных бусах) может быть размещен в головке 18 термопары. Головка 18 термопары с корпусом 2 соединена при помощи муфты 14.

Применяя газонепроницаемый трехслойный защитный металлокерамический наконечник удлиненной конструкции (180 — 200 мм), можно добиться того, чтобы корпус термопары не касался расплавленного шлака и металла.

Исходя из распределения магнитных силовых линий индуктора, порожденных ими электродинамических сил и магнитной проницаемости сплава, термопару необходимо погружать в центре ванны, по линии равного потенциала электромагнитного поля индуктора печи.

В точке погружения магнитное поле ослабевает, а направление силовых линий параллельно корпусу термопары, следовательно, паразитная э. д. с, в корпусе наводиться не должна. Но так как магнитное поле способно рассеиваться, а магнитная проницаемость расплавленного металла с изменением химического состава меняется, то не исключена возможность, что магнитные силовые линии могут достичь корпуса термопары и быть помехой для истинного значения термо-э.д.с, рабочего спая.

При таком исполнении термопары влияние поля магнитного рассеивания и проникших ослабленных силовых линий воспринимается корпусом 1 и газонепроницаемым трехслойным загцитным металлокерамическим наконечником 4, которые между собой контактно соединены, а наведенная в них паразитная э.д.с. отводится на землю и не передается в корпус 2. Последний, в свою очередь, является

1о экраном во избежание воздействия ослабленного магнитного поля внутри корпуса 1. При этом термоэлектроды полностью защищаются от воздействия магнитных силовых линий, создаваемых индуктором печи.

)s Термопара была применена при проведении работ по продолжительному измерению температуры жидкой стали и чугуна в индукционных печах, работающих на частоте 50 га, 2б50 га и 24 кга.

Предмет изобретения

Термопара для измерения высоких температур в сильном магнитном поле, например температуры жидкой стали или чугуна в индукционной бессердечниковой печи, горячий спай которой защищен со всех сторон заземленным экраном и огнеупорным наконечником, отличаюа1аясл тем, что, с целью уменьшения инерционности термопары и повышения точности измерений, в ней экран совмещен с огнеупорным чехлом, выполненным из металлокерамической массы, заземление к которому подвез5 дено с внутренней стороны в форме бифилярной спирали.

263213

7)

Составитель И. И. Дубсон

Редактор А. В. Корнеев Техред 3. Н. Тараненко Корректор Л. А. Царькова

Заказ 1383/6 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, гК-35, Раушская наб., д. 4!5

Типография, пр, Сапунова, 2