Устройство для измерения температуры полимерных пленок в процессе твч-нагрева

Устройство для измерения температуры полимерных пленок в процессе твч-нагрева

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить точность измерения температуры в процессе ТВЧ-нагрева полимерных пленок за счет полного устранения возмущения пленочным датчиком высокочастотного поля и расширить технические возмож М ЩК уЩШ7/Ш y44t4 V XXX IV4 4 l г ности устройства. Устройство состоит из заземленного 1 и высокопотенциального 2 электродов. На заземленном электроде 1 установлен пленочный датчик 3 температуры, по площади и конфигурации равный свариваемым участкам полимерных пленок 4. Положение датчика 3 относительно электрода 1 фиксируется с помощью пружин 5, прикрепленных к смонтированным на торцах заземленного электрода 1. фторопластовым прокладкам 6. Пружины 5 служат одновременно проводниками, соединяющими датчик 3 с измерительным прибором . Связь толщины пленочного датчика ( f ) и расстояния между электродами определяется соотношением cP.h VrT Vl Р Я а, b - линейа +Ь 2 Aff Hbie размеры прямоугольного электрода; коэффициенты теплопроводности материала датчика и свариваемого материала; Р - безразмерный коэффициент, выражаняций допустимое искажение теплового режима системы пленочным датчиком.2 ил. а (Л P iVMIV К.вгаоричном / fTpuSofty

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 0) К 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4237622/24-10 (22) 28.04.87 (46) 07.03.89. Бюл. К 9 (71) Ивановский научно-исследовательский институт пленочных материалов и искусственной кожи технического назначения и Ивановский химико-технологический институт (72) А.А.Родионов, М;А.Пронин, А.И.Максимов, А.Л.Никифоров и В.К.Максимова (53) 536.53 (088.8) (56) Сварочное производство, 1973.

У 9, с.38.

Авторское свидетельство СССР

 1352244, кл. С 01 К 7/00, 19.03.86. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК В ПРОЦЕССЕ

ТВЧ-НАГРЕВА (57) Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить точность измерения температуры в процессе

ТВЧ-нагрева полимерных пленок за счет полного устранения возмущения пленочным датчиком высокочастотного поля и расширить технические возмож„,SU„„)I 464042 А1 ности устройства. Устройство состоит из заземленного 1 и высокопотенциального 2 электродов. На заземленном электроде 1 установлен пленочный датчик 3 температуры, по площади и конфигурации равный свариваемым участкам полимерных пленок 4. Положение датчика 3 относительно электрода 1 фиксируется с помощью пружин 5, прикрепленных к смонтированным на торцах заземленного электрода 1. фторопластовым прокладкам 6. Пружины 5 служат одновременно проводниками, соединяющими датчик 3 с измерительным прибором. Связь толщины пленочного датчика (8 ) и расстояния между электроФ дами определяется соотношением

d h - — — — - -- ° P где а Ь вЂ” линей- иг а b 1 йп а +Ь 2 м ные размеры прямоугольного электрода;

Я, — коэффициенты теплопроводности материала датчика и свариваемого материала; P — безразмерный 9ви0 коэффициент, выражаниций допустимое ф искажение теплового режима системы пленочным датчиком,2 ил.! 464047

Изобретение относится к термометрии и может быть испол ьзовано при оценке свариваемости материачов, а также при исследовании процессов

ТВЧ-нагрева полимерных материалов

5 в условиях их сварки, Целью изобретения является |товышение точности измерений температуры.

На фиг.1 показано устройство для измерения температуры, продольный разрез; на фиг.2 — разрез Л-А на фиг. 1.

Устройство состоит из заземленно- 15

ro электрода 1 и высокопотенциального электрода 2.

На заземленном электроде i установлен пленочный датчик 3 температуры, по площаци и конфигурации равный 20

1 свариваемым участкам полимерных пле1 нок 4. Положение датчика 3 относительно электрода 1 фиксируется с по( мощью пружин 5, прикрепленных к смон( тированным на торцах заземленного 25 ( электрода фторопластовым проКладкам (6. Пружины 5 служат одновременно про-! водниками, соединяющими датчик 3 с вторичным (измерительиым) прибором.

Устройство работает следующим об- 30 разом.

Заземленный электрод 1 с закрепленным на нем пленочным датчиком 3 устанавливаются на неподвижную плиту высокочастотной сварочной установки.

Соединительные провода 5 датчика 3 выводятся из экранированной камеры рабочего конденсатора установки через отверстия в неподвижной плите и подключаются к вторичному прибору. 40 тд пленочный датчик 3 на заземленный электрод 1 устанавливают один иэ образцов свариваемого материала 4, на пленочный датчик (сверху) — второй образец.

К высокопотенциальному электроду (пластине 2) подвоцится высокочастотная энергия и производится нагрев полимерных пленок так, как это осуществляется при сварке. Температура, достигаемая в процессе на50 грева, регистрируется вторичным прибором.

Для того, чтобы датчик не вносил существенных искажений в тепловой режим системы ВЧ-нагрева, необходимо

55 соблюдать определенные соотношения между толщиной датчика и расстоянием. между электродами.

При диородном тепловыделении профипь температур во всех плоскостях одинаковый (косинусоидальный).

При этом плотности потоков тепла во всех направлениях пропорциональны одной и той же разности темттературы (Т вЂ” Т rp) .

Поток тепла !т О в верхний и нижний электроды

И. = 2 "(Т; — Т р) --. (1) Суммарный поток тепла по всем направлениям с датчика температуры м(о рр) 7

2 2

+2 м(То YГр ) 4 " (Te Тгр ) (2) Отношение потоков!

Г,3 а +Ь

2 --д .h!

"!о п а Ь (3) а1Ь 1 п

d h(--- — — -- Р а +Ь 2 (4) Известно, что сварке подвергаются только те пластмассы, у которых фактор диэлектрических потерь составляет не менее сотых долей единицы. Это так называемые полярные пластики: поливинилхлорид, полиамиды, поливинилацетаты, полиакрилаты.

Величина теплопроводHc ñòè этих материалов „ лежит в пределах О,13

0,25 Вт/м-К. где oî — толщина датчика температуры;

2h — расстояние между электродами;

Л, 3„ — коэффициенты теплопроводности материала датчика и свариваемого материала; а, Ь вЂ” линейные размеры прямоугольного электрода;

Т вЂ” температура на оси системы;

Т, — граничная температура (предполагаемая одинаковой на всех граничных плоскостях).

Пусть допустимое отношение потоков (допустимое искажение теплового режима системы датчиком) равно W /!!,= Р.

Тогда, воспользовавшись выражением (3), определяем требуемую для этого величину датчика температуры а Ь 1 (О 13...0 25) а +Ь 2 Лч

Р = W /W,.. где а, Ь вЂ” линейные размеры рабочего электрода;

Л„ — коэффициент теплопроводности материала датчика;

P — безразмерный коэффициент.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры полимерных пленок в процессе

ТВЧ-нагрева, содержащее высокопоФие. 2

Составитель В.Агапова

Техред М.Дидык Корректор Л.Пилипенко

Редактор Н.Лазаренко

Заказ 816/46 Тираж 573 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г! !!Т (:СОР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. ;,ã"..tð t.л,101 з 1464047

Поэтому выражение (4) может быть тенциальный и заземленный электроды представлено в виде и датчик температуры, выполненный иэ материала металлической проводимости, (а Ъ 1 (О 15-0 25) отличающееся тем,что, у 2 Р (5) с целью повышения точности измерений температуры, датчик температуры по

Отношение (5) позволяет рассчитать конфигурации и площади равен зазем-допустимую толщину датчика темпера- ленному электроду и размещен между туры для любых электродов прямоуголь-10 высокопотенциальным и заземленным ной формы, любых материалов датчика электродами, причем толщина d дати полимеров, способных нагреваться чика температуры и расстояние Zh в высокочастотном поле, при заданном между электродами связаны соотношедопустимом искажении теплового режи- HHeì ма датчиком, выраженным безразмерным коэффициентом