Датчик температуры

Датчик температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОБУСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Рвспублик (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 260977 (21) 2526991/18-10 (51)М. Нл.2 а 01 .7 1/10

Г 01 У 5/52 т с присоединением заявки МоГосударст вен нмй коммтет

СССР во делам язобретений и открмтяй (23) Приоритет—

Опубликовано 050879. Бюллетень М 29

Дата опубликования описания 05.0879 (53) УДК 535. 536.

;52 (088. 8) (72} АетОРЫ

ИЗБР®тЕния В.Г.Калашников, Ю.Д.Корзан и Н.Н.Строкова -1 -Т- r (71} ЗаяВИтЕлЬ. Всесоюзный проектно-конструкторский технол институт атомнбго машиностроения и котлостроения (54) ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к бесконтактным системам измерения температуры при высокочастотной стыконой сварке и может быть использовано н любых отраслях народного хозяйства, в частности в атомном машиностроении и котлостроении, при автоматизации процессов индукционной пайки, сварки и термообработки.

В основе измерения температуры в этих устройствах лежит автоматический метод сравнения яркости объекта с яркостью нити эталонной пирометрической лампы. Существует несколько типов бесконтактных прирометрических 15 датчиков, например, яркостный фотоэлектрический пирометр ФЭП-4 fl).

Пирометры содержат фотодиод, систему фокусирующих линз, эталонную лампу, модуляционное устройство, усилитель 2О сравнения и измерительную систему.

Однако модулирующее устройство, выполненное в виде вибратора, питаемого переменным током, сложно .в изготовлении. Кроме того, недостатком описанных устройство является то, что быстродействие датчика с учетом схемы дешифрации электрических сигналов составляет несколько периодов ° сети, т.е. десятые доли секунды. При контактном высокочастотном индукционном нагреве,, где скорость достигает

1000 град/с, такая инерционность датчика не позволяет вести эффективное автоматическое управление термическим циклом. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является датчик температуры, содержащий размещенные и корпусе фотоэлектрический преобраЗователь,эталонный источник излучения,модулятор и ограничитель эоны ви-. зирования(2).Фотопреобразонатель укреплен на подвижном кронштейне, связанном с элементом модуляции н ниде электромагнита. В исходном состоянии фотопреобразователь расположен на одной оси с источником излучения.

В рабочем положении фотопреобразова.тель расположен на одной оси с огра ничителем поля визирования. В исходном состоянии гроизводится калибров-. ка датчика. При включении нагрева фотопреобразователь с помощью электромагнита ориентируется в сторону ограничителя поля визирования.В процессе калибровки выходной сигнал датчика фиксируется аналоговым устройством памяти. При нагреве производит« ся сравнение запомненного и текуще678331

ro значений -сигналов. В результате поверхностная температура изделий стабилизируется на уровне, определенном током лампы накаливания. Однако наличие шарнирных рычагов, связывающих электромагнит с фотопреобразователем снижает надежность работы дат- 5 чика, а также увеличивает его габариты. Кроме того, в датчике не предусмотрено охлаждение, хотя он рас-полагается на сварочном индукторе в непосредственной близости от нагрева- 10 емых иэделий.

Целью изобретения является повышение надежности работы датчика.

Поставленная цель достигается тем, что модулятор выполнен в виде зерка- 15 ла, укрепленного с возможностью по ворота, и установленного между фотоэлектрическим преобразователем и ограничителем эоны визирования по одной оси и между эталонным источником из- gp лучения и введенным штуцером для подачи защитного газа — по другой оси, расположенной ортогонально первой, причем центр зеркала совпадает с точкой пересечения вышеуказанных осей.

На чертеже показан датчик температуры.

Он содержит корпус 1, в котором шарнирно укреплен элемент модуляции в виде зеркала 2 ° Зеркало установлено так,что его центр находится на пересечении двух вэаимоперпендикулярных осей, на одной из которых расположены фотоэлектрический преобразователь

3 и ограничитель 4 зоны визирования, а на другой осй расположены источник эталонного излучения 5 и штуцер 6 для подачи защитного газа.

До начала цикла сварки производят калибровку фотоэлектрического преобразователя 3. При этом поворотное зеркало 2 находится.в положении и световой поток от источника эталонного излучения 5, отражаясь от зеркала, попадает на фоточувствительный преобразователь, выходной сигнал ко- 45 торого фиксируется аналоговым устройством памяти(на чертеже не показано).

Поскольку стыковая сварка с нагревом токами высокой частоты, а также высокотемпературная высокочастотная . пайка производятся в защитной атмосфере, во время начала цикла нагрева изделий защитный гаэ поступает через штуцер 6 в полость датчика.

При этом поворотное зеркало под действием напора газа переходит из положения I в положение II. Калибровка прекаращается. Защитный газ через ограничитель 4 зоны визирования поступает в область нагрева изделия.

На фотопреобразователь попадает световой поток через ограничитель эоны визирования. Производится сравнение запомненного и текущего значений сигналов. В результате поверхностная температура иэделий стабилиз ируется на уровне, определяемом током источника эталонного излучения. Проходя через полость датчика, защитный газ охлаждает его, что повышает на дежность его работы в условиях высокотемпературных процессов.

Таким образом, предложенный датчик имеет более высокую надежность работы за счет простой системы калибровки и модуляции, а также меньшие габариты. Кроме того, защитный газ., проходя через ограничитель .зоны визирования, обеспечивает его . очистку от напыления.

Формула изобретения

Датчик температуры, содержащий размещенные в корпусе фотоэлектрический преобразователь, эталонный источник излучения, модулятор, и ограничитель зоны визирования, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы датчика, модулятор выполнен в виде зеркала, укрепленного с возможностью поворота и установленного между фотоэлектрическим преобразователем и ограничителем зоны визирования по одной оси и между эталонным источником излучения и введенным штуцером для подачи защитного газа - по другой оси, расположенной ортогонально первой, причем центр зеркала совпадает с точкой пересечения вышеуказанных осей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Геращенко О.A. и Федоров В.Г.

Тепловые и температурные измерения.

Киев, Наукова думка, 1965, с. 171 °

2. Калашников В.Г., Барихина H.A.

:и Петунин Ю.A. Датчик температуры.

НИИИНФОРМТЯЖМАМ Р 10-76-15.

678331

Составитель Н.Горшкова

Техред С, Яигай Корректор М.Вигула

Редактор Л.Тюрина

Филиал ППП Патент, г.уигород, ул.Проектная,4

Вакаэ 4559/30 Тирам 766. Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, москва, Ж-35, Раушскай наб.,д.4/5