Контактный датчик температуры поверхности вращающихся тел и материал для приемной камеры контактного датчика температуры поверхности вращающихся тел

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(58 0 01 К 13 08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

RO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕ ПЛОТВУ (21 ) 3522740/18-10 (22)15.12.82 (46)07.01.84. Бюя. В 1 (72)В.М.. Антонов, В.A. Дербенев и А.И. Эасухин (71)Всесоюзный научно-исслЕдователь ский и проектно-технологический институт электроугольных изделий (53)536.532(088.8) (56)1. Анатычук Л.И. Термоэлемеиты и термоэлектрические. устройства.:

Справочник. Киев, ."Наукова думка", 1979, с. 725.

2. Там же, с. 724 (прототип ) .

3. Кулаков М.В., Макаров В.И.

Измерение температуры поверхности твердых тел. M., "Энергия", 1979, с. 15 (прототип). (54) КОНТАКТНЫЙ ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ:

ПОВЕРХНОСТИ ВРИЦАКЩИХСЯ ТЕЛ И МАТЕ-, РИАЛ ДЛЯ ПРИЕМНОЙ КАМЕРЫ КОНТАКТНОГО ДАТЧИКА ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ ВРА ЩМй(ИХСЯ TEJI.

„„SU„„ 1065698 А (57 ) 1. Контактный датчик темйературы поверхности вращакиаихся тел, содержащий корпус с крыакой и приемной камерой, термопару, размещенную s приемной камере и механизм установки приемной камеры, .о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности,в нем приемная камера .выполнена в виде монолитного блока из металлографитового материала, а механизм установки приемной камеры выполнен

s виде пружины, размещенной в корпу-: се между крыакой и приемной камерой.

2. Материал для приемной камеры контактного датчика температуры по-: верхности вращающихся тел, содержа- щий медь, отличающийся Е тем, что он содержит дополнительно сырой Графит, никель и свинец лри слецукыем соотнсмении комцонеитов, мас.Ъ:

Медь 75-80

Гра@ит сырой 10-14

Никел ь 4 6

Свинец 4-6 Фййй

1065698

Изобретение относится к электро-, технике, касается устройств для замера температуры на поверхности врашамцихся тел и может быть использовано в электроугольной подотрасли для постоянного замера температуры на вращающихся валках.

Известен контактный датчик для измерения температуры на вращающихся телах, состояший из измерительной камеры, вентилятора, расположенного в камере, термопары и штанги для крепления датчика (1 3.

Недостатком указанного датчика является сложность конструкции и значительные габаритные размеры.

Известен также контактный датчик измерений температуры вращающихся тел(ДТВ-074 ), состоящий из приемной камеры, выполненной в виде корпуса с открытой полостью, в которой расположена термопара, не соприкасаюцаяся с поверхностью вращающегося тела. Полость открыта в сторону вращающегося тела. Корпус прижат к вращающемуся телу. Под влиянием нагретых валков воздух в приемной камере разогревается, и термопара измеряет температуру нагретого воздуха (2 ).

Недостатками данного датчика яв- . ляются высокая инерционность и большая погрешность при измерении температуры, влияние,на показания посторонних примесей, находящихся в воздухе и образующихся при контакте вращакщихся поверхностей валков с перерабатываемим материалом.

Известны устройства для измерения температуры с тепловоспринимаюцим элементом, поджатым к объекту измерения (3 ).

Недостатком укаэанного устройства является сравнительно большой коэффициент,трения тепловоспринимак цего элемента, влияющий на точность измерения.

Целью изобретения является повышение точности измерения температуры.

Указанная цель достигается тем, что в датчике, содержацем корпус с крышкой и приемной камерой, механизм установки приемной камеры и термопару, размещенную в приемной камере, приемная камера выполнена в виде монолитного блока из металлографитового материала, а механизм установки приемной камеры выполнен в виде пружины, размеценной в корпусе между крышкой и приемной камерой.

Причем материал для приемной камеры содержит дополнительно сырой графит, никель и свинец при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ

Медь 75-80

Графит сырой 10-14

Результаты измерений температуры валков предлагаемым датчиком, контрольной лучковой терм парой, принятой за базовый объект, и известным датчиком приведены в таблице.

Никель 4-6

Свинец 4-6

Такое выполнение датчика позволяет повысить точность измерения температуры до 1 С уменьшить погрешность измерения и исключить влияние посторонних примесей на показания датчика.

На фиг. 1 изображен датчик, про-. дольный разрез, на фиг. 2 - разрез

A-A на фиг. 1/ на фиг. 3 — прием10 ная камера, в увеличенном масштабе, продольный разрезj на фиг. 4 - вид

Б на фиг. 3.

Датчик содержит приемную камеру

1, размещенную в корпусе 2 и спрес15 сованную из металлографитового материала, состоящего из смеси меди, графита сырого, никеля и свинца, взятых в определенном соотношении, пружину 3, которая поджимает приемную камеру 1 к поверхности вращающегося валка 4, термопару 5, встроенную в приемную камеру 1, сегмент б прикрепленный к корпусу 2, например, заклепками 7, и служащий для направления приемной камеры 1 в корпусе 2, крышку 8, закрепленную на корпусе 2.

В крышке 8 выполнено отверстие 9 для размещения штанги (не показана), по которой датчик перемещается вдоль

30 оси вращающегося валка 4.

Приемная камера 1 постоянно поджата пружиной 3 к поверхности вращающегося валка. Термопарз 5, подключенная на вторичный прибор, например, на потенциометр типа ПСР (не показан автоматически регулирует нагрев поверхности врацающегося валка 4 путем включения и отключения . нагревателя, встроенного в тело валка.

40 Процентное соотношение компонентов, из которых изготовлена приемная камера 1, может быть различным, но при этом материал должен обеспечивать низкий коэффициент трения по поверх45 ности валка и иметь высокую теплопроводность.

Опыты показывают, что оптимальным составом является смесь, содержащая, мас.%: медного порошка 78, порошка

50 сырого графита 12, порошка никеля 5 и порошка свинца 5.

Указанные компоненты перемешивают в смесителе любого типа, затем просеивают через сито 9 045 и прессуют

55 в пресс-форме в заготовку соответствующего размера, определяемого конструкцией устройства.

1065698

Теплопроводность приемной камеры, ккал (м.ч. град ) контрольной лучковой термопарой в стационарном режиме

Известным датчиком

Предлагаемым атчиком графит сырой

Си

170

170

165

172

172

168 б 270,84 0,62-0,66 175

75 13

171

175

««««««ев«е ««»««

««» » «»

161

165

165

168

168

165

168 б . 277,05 0,60-",64 171

73 10 б

171

174

174

170

176

176

173

«««««« ° «

180

180

177

182.182

178

80 10

182

4 283,09 0,60-0,64 185

185

188

188

1.83

190

190

186

192

192

189 б 273,82 0,62-0,.66 194

76 14 4

194

190

196

196

193

198

198

194

Состав материала приемной камеры, мас.В

Козффициент тре" ,ния между контактируюцей поверхностью приемной камеры и поверхностью вращакцегося валка

Температура, замеренная, С

180 180 176

1065698

Продолжение таблицы

Коэффициент трения между контактирующей поверхностью приемной камеры и поверхностью вращающегося вал«а

Теплопро водность приемной камеры, ккал м.ч. контрольной лучковой тер мопарой в ста ционарном режиме

Известным дат чиком

Предлагаемям датчико

1раФи сирой М i

Си

195

200

200

198

202

202

276,88 0,62-0,66 204

204

200

77 13

201

206

206 гО8

204

208

161

165

165

170

170

166

275,45 0,60-0,64 175

175

171

5 5

18О

180

176

Предлагаемы датчик температуры поверхности вращающихся тел дает воз- . можность измерять температуру с точностью до 1 С, уменьшить погрешность измерения, исключить влияние на измерение температуры вращающихся тел посторонних примесей и за счет этого снизить брак обрабатываемого материала, из которого изготавливаются электроугольные изделия.

Как следует .иэ таблицы, результаты измерений с помощью предлагаемого датчика на вращающихся валках (графа 7 ) показывают полную сходимость 45 с результатами аналогичных. измерений с помощью лучковой термопары на неподвижных валках (граФа 8 ). При этом .они гораздо точнее результатов, лолу

;ченных п и использовании известного 50 датчика, (граФа 9 1.

Состав материала приeamoN камеры, мас ъ

Температура, з амеренная., эС

1065698

4Риг. 7

ВНИИПИ Закаэ 11031/42 Тираж 829 Подписное

Филиал OIIII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4