Устройство для бесконтактного измерения температуры

 

Е 111) 73l32I

СПИ

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ СТВУ (61) Дополщ1тельное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.05.78 (21) 2615001/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) Ч. Кл.-"

С 01К 13!06

Гасударственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30,04.80. Бюллетень № 16 (53) УДК 536.53 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.04.80 (72) Авторы изобретения (71) Заявители

Б. П. Шубенко, О. А. Геращенко и И. М. Шульгин

Киевский технологический институт пищевой промышленности и Институт технической теплофизики АН Украинской ССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕМИ ЕРАТУРЫ

Изобретение относится к устройствам для бесконтактной термометрии и может быть применено для измерения температуры движущихся объектов, например пода хлебопекарной печи.

Известно устройство для измерения температуры движущейся печи, содержащее приемник теплового излучения, снабженный оптической линзовой системой f 1).

Недостатком устройства является невозможность измерения температуры движущихся объектов внутри камер промышленных печей. Кроме того, воздух в камере содержит водяной пар и частички пыли, которые отлагаются на поверхности линз оптической системы, что снижает точность измерения температуры.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности является устройство для бесконтактного измерения температуры движущегося объекта, содержащее термочувствительный элемент, расположенный в охлаждаемом термостатпрующим агентом корпусе. Сигнал термочувствительного элемента измеряется с помощью высокочувствптельного потенциометра с зеркальным гальванометром f2(.

Использование устройства в промышленных условиях затруднено.

Для термостатпрованпя охлаждающей жидкости ь заданных пределах (допускаемые колебания не более 0,1=K) требуются специальные ультратермостаты. Тем5 пература воздуха в печи изменяется в процессе опыта. При значительной длине шлангов термостатпрующей системы изменение этой температуры влияет на температуру термостатирующей жидкости, по10 ступающей в устройство, что снижает точность измерении.

Цель изооретения — повышение точности измерения температуры.

Поставленная цель достигается тем, что

15 в устройство введена емкость со сжатым газом, размещенная внутри корпуса, заполненного термостатпрующпм агентом, истакан с укрепленным па его дне термочувствительным элементом, прп этом стакан ус20 таповлен верхним торцом в отверстии нижней стенки корпуса, а внутренняя полость стакана посредством змеев»«а, снаоженного регулирующим вентилем, сообщена с емкостью со сжатым газом.

25 На чертеже схематически изображено устройство для бесконтактного измерения температуры.

Устроиство содержит корпус 1 с нанесенной на него теплопзоляцией 2. Внутри кор31) пуса находится термостатпрующий агент 3.

731321

В отверстие нижней стенки 4 корпуса 1 вмонтирован перевернутый стакан 5, открытый наружу. В съемное дно стакана 5 вмонтирован термочувствительный элемент

6. Направление теплового излучения 7 от исследуемого объекта на чертеже показано стрелками. В корпусе 1 под слоем термостатирующего агента 3 расположены емкость 8 со сжатым газом и регулирующий вентиль 9. Полость емкости сообщена с полостью стакана 5 при помощи змеевика 10.

Внутри корпуса расположен электронагреватель 11, Устройство работает следующим образом.

В полость корпуса 1 наливают термостатирующий агент 3, В качестве термостатирующего агента используется жидкость (например, вода), у которой температура поддерживается постоянной за счет фазовых превращений. Полость корпуса сообщена с атмосферой, поэтому давление и температура в нем за время опыта не изменяются. Термочувствительный элемент 6 устройства при помощи термостойкого соединительного кабеля подключают к потенциометру. Для поддержания термостатирующего агента 3 при температуре кипения используют встроенный электронагреватель

11. Перед началом измерений открывают вентиль 9, и газ из емкости 8 проходит через змеевик 10 и заполняет полость стакана 5.

Устройство при помощи кронштейна устанавливают на расстоянии 5 — 10 мм от исследуемого участка нагретого пода хлебопекарной печи и оно вместе с движущимся подом проходит весь путь в камере печи.

Термочувствительный элемент 6 соединен с термостойким кабелем с входом автоматического потенциометра, который непрерывно регистрирует его сигналы. Градуировку устройства проводят по поверхности, температура которой известна и может меняться.

Построив градуировочный график в координатах температура поверхности — сигнал термочувствительного элемента, определяют температуру исследуемого участка пода в любой момент времени.

Измерения проводятся в нагретой камере печи, сложной по своей геометрической

Зо

50 форме. Применить для таких исследований известные устройства затруднительно. С помощью устройства можно также получить информацию о величине лучистого теплового потока, отдаваемого исследуемой поверхностью. Объем корпуса выбирается так, чтобы запаса термостатирующего агента хватило на время измерении. Для уменьшения расхода термостатирующего агента и сокращения размеров корпуса снаружи он покрыт слоем теплоизоляции, Заполнение полости стакана газом с известными оптическими характеристиками позволяет экранировать термочувствительный элемент от конвективных возмущений окружающей среды.

Змеевик, по которому газ поступает в полость стакана, расположен под слоем термостатирующего агента, что позволяет поддерживать температуру газа, поступающего в стакан, постоянной во время измерений. Все эти преимущества устройства позволяют повысить точность бесконтактного измерения температуры.

Формула изобретения

Устройство для бесконтактного измерения температуры, содержащее термочувствительный элемент, расположенный в охлаждаемом термостатирующим агентом корпусе, отл ич а ющееся тем, что, с целью повышения точности измерений температуры, в него введена емкость со сжатым газом, размещенная внутри корпуса, заполненного термостатирующим агентом, и стакан с укрепленным на его дне термочувствительным элементом, при этом стакан установлен верхним торцом в отверстии нижней стенки корпуса, а внутренняя полость стакана посредством змеевика, снабженного регулирующим вентилем, сообщена с емкостью со сжатым газом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Хо 22224477886622, кл. G 01К

17/20, опублик. 04.07.74.

2. Авторское свидетельство СССР

М. 511424, кл, G 01К 13/06, 1974.

731321

Редактор Т. Рыбалова

Корректор Л. Орлова

Заказ 1024/1 Изд. Xо 338 Тираж 729 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Г. Мухина

Техред А. Камышникова

1О