CS259738B1 - Dipping probe for single temperature measuring - Google Patents

Description

Vynález se týká ponorné sondy pro jednorázové měření teploty roztavených kovů, pokrytých vrstvou polotekuté nebo tekuté strusky.

S rozvojem vědy a techniky, zaváděním počítačových systémů, automatických systémů řízení technologických procesů atd., neustále vzrůstají při výrobě kovů a ocelí vysokých jakostí požadavky na výtěžnost materiálů, jakost, snížení energetické náročnosti a zvýšení životnosti výrobních agregátů. Pro realizaci těchto potřeb je nutné mít к dispozici přesné informace o průběhu metalurgických procesů, které umožní bezprostřední zásahy do výrobního procesu, čímž jsou vytvořeny podmínky pro dynamické řízení.

Jedním z klíčových požadavků při výrobě kovů, zejména ocelí, je znalost teploty taveniny v nejdůležitějších výrobních fázích od natavení až do odlití. К tomuto účelu slouží celá řada měřicích systémů, například různé druhy termočlánků a termosond, kde jsou používány drahé a vzácné kovy, je nutná častá kalibrace, kvalitní údržba a tím vznikají vysoké náklady na měření.

Další známá zařízení jsou optické nebo radiační pyrometry (například podle GB patentu č. 2 119 925 nebo FR PP č. 2 514 894), jež měří teplotu povrchů těles s nižší přesností, neboť měření je ovlivňováno prachem v atmosféře, párami a změnami proudění plynů během prováděného měření. Jiným známým zařízením je zařízení podle CS autorského osvědčení č. 234 112, kde dochází ke znečištění průzoru a tím i ke zkreslení výsledků měření.

Uvedené nevýhody dosud známých systémů a zařízení odstraňuje v plné míře ponorná sonda pro jednorázové měření teploty roztavených kovů podle vynálezu, iehož podstata spočívá v tom, že v čelní části, spojené vyměnitelně s nosným pláštěm, je uložen válcovitý nebo trubkový vodič záření, za vodičem záření je v nosném plášti posuvně uložena vnitřní část, sestávající ze clonv s otvorem a držáku detektoru, například fotodiody, spojeného s vodiči. Vodič záření je ve tvaru průhledného, válcovitého tělesa, zejména na plošném příčném řezu matný, z materiálu, snášejícího beze změny optických vlastností a mechanického porušení prudkou změnu teploty až o 2 000 stupňů Celsia, například taveného křemene nebo žáruvzdorného skla.

Vně Celní části jsou uloženy nejméně dvě krycí části, z nichž jedna je nejlépe ze spalitelné hmoty, například z papíru, a druhá z hmoty, tavící se při teplotě nižší než je teplota měřené lázně, například z hliníku nebo médi. Do čela vnitřní části jsou vloženy filtr záření pro vymezení jen úzké části z celkového vlnového rozsahu záření vedeného vodičem záření, optická soustava tvořená nejméně jednou skleněnou čočkou a clona.

Vodič záření v čelní části je ve tvaru krátké trubice, jejíž jedno čelo je uzavřené hmotou s vyšším bodem tavení, než je teplota měřeného kovu, vnější stěna této trubice vodiče záření je chráněna krycí částí z materiálu s teplotou tavení nižší než je teplota měřené lázně a další krycí částí ze spalitelného materiálu. Celní část uvnitř vodiče záření je ve tvaru rotačního paraboloidu, opatřeného reflexní vrstvou, tvořící zrcadlo.

Výhodou ponorné sondy ipodle vynálezu je především odpadnutí použití drahých kovů, dále pak vysoká přesnost bez nutnosti kalibrace, odborné obsluhy a při nízkých výrobních nákladech. Dalšími výhodami jsou: velký měřící rozsah, konstantní hodnoty a dlouhá životnost detektoru.

Příkladná provedení ponorné sondy podle vynálezu jsou schematicky znázorněna v podélném osovém řezu na připojených výkresech, a to na obr. 1 v jednodušším provedení, na obr. 2 v provedení a možností filtrace různých délek záření s použitím optiky a na obr. 3 v provedení s využitím zrcadlového efektu.

Předmětná sonda sestává — ve všech příkladných provedeních (viz obr. 1, 2 a 3] — z krycí části 1, krycí části 2 a návazného vodiče 5 záření. Tyto díly jsou uloženy v nosném plášti 4, do něhož je vložena vnitřní část 9. U provedení podle obr. 1 je na čele vnitřní části clona 6 s otvorem a s návazným držákem 14 detektoru 7, spojeného s vodiči 8.

Provedení podle obr. 2 má ve vnitřní části 9 umístěn filtr 10, optickou soustavu 11, clonu 12 a clonu 6 a otvorem, na niž navazuje držák 14 detektoru 7, spojeného s vodiči. V provedení podle obr. 3 je ve vnitřní ploše čelní části 3 vytvořeno zrcadlo 13 pro přenos záření na detektor 7, spojený s vodiči 8 a umístěný v držáku 14, přičemž mezi zrcadlem 13 a detektorem 7 je vložen rovněž filtr 10, optická soustava 11, clona 12 a clona 6 s otvorem.

Při vlastním měření se ponorná sonda ponoří do roztaveného kovu, například oceli, a ipo odhoření krycí části 1 a odtavení krycí části 2 počne vodič 5 záření předávat toto záření na detektor 7, uložený v držáku 14, a to u jednotlivých provedení takto:

podle obr. 1 — přes clonu 6 s otvorem přímo na detektor 7, uložený v držáku 14;

podle obr. 2 — přes filtr 10, optickou soustavou 11, clonu 12 a clonu 6 s otvorem;

podle obr. 3 — pomocí zrcadla 13 přes filtr 10, optickou soustavu 11, clonu 12 a clonu 6 s otvorem.

Signál, transformovaný detektorem 7, uloženým v držáku 14, je pak pomocí vodičů 8 předáván do neznačeného vyhodnocovacího zařízení, které sdělí výsledek.

Claims (6)

1. Ponorná sonda pro jednorázové měření teploty roztaveného kovu, pokrytého vrstvou polotekuté nebo tekuté strusky, sestávající z čelní části, pláště s krytem a z detektoru záření, vyznačené tím, že v čelní části (3) spojené vyměnitelně s nosným pláštěm (4) je uložen válcovitý nebo trubkový vodič (5) záření, za vodičem (5) záření je v nosném plášti (4) posuvně uložena vnitřní část (9), sestávající ze clony (6) s otvorem a držáku (14) detektoru (7), například fotodiody, spojeného s vodiči (8).

2. Ponorná sonda pro jednorázové měření teploty roztaveného kovu podle bodu 1, vyznačená tím, že vodič (5) záření je ve tvaru průhledného, válcovitého tělesa, zejména na plošném příčném řezu matný z materiálu, snášejícího beze změny optických vlastností a mechanického porušení prudkou změnu teploty až o 2 000 °C, například taveného křemene nebo žáruvzdorného skla.

3. Ponorná sonda pro jednorázové měření teploty roztaveného kovu podle bodu 1, vyznačená tím, že vně čelní části (3) jsou uloženy nejméně dvě krycí části (1, 2), z nichž jedna je ze spalitelné hmoty, například z papíru, a druhá z hmoty, tavící se při teplotě nižší, než je teplota lázně, například z hliníku nebo mědi.

4. Ponorná sonda pro jednorázové měření teploty roztaveného kovu podle bodu 1, vyznačená tím, že do čela vnitřní části (9) jsou vloženy filtr záření (10) pro vymezení jen úzké části z celkového vlnového rozsahu záření vedeného vodičem (5) záření, optická soustava (11), tvořená nejméně jednou skleněnou čočkou, a clona (12).

5. Ponorná sonda pro jednorázové měření teploty roztaveného kovu podle bodu 1, vyznačená tím, že vodič (5) záření v čelní části (3) je ve tvaru krátké trubice, jejíž jedno čelo je uzavřené hmotou s vyšším bodem tavení než je teplota měřeného kovu, vnější stěna této trubice vodiče (5) záření je chráněna krycí částí (2) z materiálu s teplotou tavení nižší, než je teplota měřené lázně a další krycí částí (1) ze spalitelného materiálu.

6. Ponorná sonda pro jednorázové měření teploty roztaveného kovu podle bodu 1, vyznačená tím, že čelní část (3) uvnitř vodiče (5) záření je ve tvaru rotačního paraboloidu, opatřeného· reflexní vrstvou, tvořící zrcadlo (13).