CZ7857U1

CZ7857U1 - Temperature probe measuring head

Info

Publication number: CZ7857U1
Application number: CZ19988403U
Authority: CZ
Inventors: Vítězslav Ing. Hynek; Karel Ing. Buzek
Original assignee: Termosondy Kladno, Spol. S R.O.
Priority date: 1998-08-24
Filing date: 1998-08-24
Publication date: 1998-09-22

Description

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Pro měření teploty vtavenině, například v tekuté oceli, se používají teplotní sondy, sestávající z ochranné trubice, do níž je vložena žáruvzdorná vložka, kterou prochází snímač teploty, tvořený termočlánkem a jenž je pro kontaktní vedení spojen s kontaktním dílem, přičemž je zakryt ochranným víčkem. Ochranné víčko je přitom nasazeno na vnější obvod žáruvzdorné vložky. Ochranná trubice zároveň slouží jako ochrana měřící tyče, která je konektorem spojena s kontaktním dílem resp. sjeho propojovacími kontakty. Pri práci se sonda ponoří do taveniny, přičemž se ochranné víčko roztaví, načež snímač teploty změří teplotu taveniny a zjištěný údaj předá přes kontaktní díl prostřednictvím měřící tyče vyhodnocovacímu zařízení. Tento princip existujících teplotních sond je například známý z českého patentového spisu AO 216552. Podle dalšího českého patentového spisu AO 216553 je známá obdobná sonda, jejíž ochranná trubice je na svém povrchu opatřena ochranným pláštěm z žáruvzdorného materiálu, jehož účelem má být její vícenásobné použití. Takováto ochrana je však nedostatečná a předpokládané vícenásobné použití neumožňuje.For measuring the temperature of the melt, for example in liquid steel, temperature probes are used, consisting of a protective tube in which a heat-resistant insert is inserted, through which a thermocouple temperature sensor passes and which is connected to the contact piece for contact wiring while covered by a protective cap . The protective cap is fitted on the outer circumference of the refractory liner. At the same time, the protective tube serves as a protection of the measuring rod, which is connected to the contact part resp. with its connection contacts. During operation, the probe is immersed in the melt, the protective cap melted, whereupon the temperature sensor measures the temperature of the melt and transmits the detected data via the contact bar to the evaluation device via the measuring rod. This principle of existing temperature probes is known, for example, from Czech Patent Specification AO 216552. According to another Czech Patent Specification AO 216553, a similar probe is known whose protective tube is provided on its surface with a protective sheath of refractory material intended to be reused. However, such protection is insufficient and does not allow for the intended multiple use.

Vzhledem k uvedeným patentovým spisům je úkolem předkládaného užitného vzoru vyřešit vlastní uložení termočlánku v žáruvzdorné vložce na konci nosné měřící tyče, a to s ohledem zejména na jednoduchost, vysokou produktivitu a jakost výroby, přesnost dosahovaného měření a co nejširší použitelnost teplotní sondy.Accordingly, it is an object of the present utility model to provide a thermocouple in a refractory liner at the end of a support rod, in particular with regard to simplicity, high productivity and manufacturing quality, measurement accuracy and the widest possible usability of the temperature probe.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Tento úkol je do značné míry vyřešen měřící hlavicí teplotní sondy, sestávající z termoělánkového čidla, uloženého svými konci ve vnitřním prostoru žáruvzdorné objímky a napojeného na dva propojovací kontakty, upravené v kontaktním tělese, uzpůsobeném pro nasazení na konektor měřící tyče, podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že alespoň jeden konec vnějšího pláště termoělánkového čidla je upevněn v držáku, uspořádaném ve vnitřním prostoru žáruvzdorné objímky a uchyceném v kontaktním tělese, přičemž vnitřní prostor žáruvzdorné objímky je vyplněn žáruvzdorným tmelem.This object is largely accomplished by a temperature probe of a temperature probe consisting of a thermocouple sensor mounted at its ends in the interior of the refractory sleeve and connected to two interconnecting contacts provided in a contact body adapted to be mounted on a measuring rod connector. characterized in that at least one end of the outer sheath of the thermocouple sensor is mounted in a holder arranged in the interior of the refractory sleeve and retained in the contact body, the interior of the refractory sleeve being filled with the refractory sealant.

Podstata technického řešení spočívá dále v tom, že kontaktní těleso je s výhodou opatřeno dosedacím sedlem se středícím osazením pro žáruvzdornou objímku, přičemž propojovací kontakty, procházející z vnitřního prostoru žáruvzdorné objímky dosedacím sedlem, jsou ve spodní části kontaktního tělesa zaústěny z jeho vnější strany do konektorového otvoru, vytvořeného v ose kontaktního tělesa.[0009] The invention furthermore provides that the contact body is preferably provided with a bearing seat with a centering shoulder for the refractory sleeve, the interconnecting contacts extending from the interior of the refractory sleeve through the bearing seat at the bottom of the contact body from the outside to the connector. a hole formed in the axis of the contact body.

Podle různých výhodných provedení je tato měřící hlavice podle technického řešení využitelná například pro měření teplot roztavených kovů v uzavřených výrobních agregátech, kdy je termočlánkové čidlo umístěno pod ochranným krytem, zapuštěným svým obvodovým okrajem do žáruvzdorného tmelu. Tímto opatřením odpadá nutnost použití jakýchkoli jiných způsobů pro upevnění ochranného krytu, například lepením, což dále ulehčuje výrobu a snižuje výrobní náklady.According to various preferred embodiments, the measuring head according to the invention is useful, for example, for measuring the temperatures of molten metals in closed production units, where the thermocouple sensor is placed under a protective cover recessed by its peripheral edge into the refractory sealant. This eliminates the need to use any other means to secure the protective cover, for example by gluing, which further facilitates production and reduces manufacturing costs.

Pro měření teplot v licích proudech a v lázních bez strusky je určeno další výhodné provedení měřící hlavice podle technického řešení, které spočívá vtom, že žáruvzdorná objímka s kontaktním tělesem jsou uloženy v ochranné trubici, sloužící rovněž jako ochrana měřící tyče, přičemž ochranná trubice je opatřena obvodovou ochrannou vrstvou z keramických vláken,For measuring temperatures in casting streams and in slag-free baths, another advantageous embodiment of the measuring head according to the invention is provided in that the refractory sleeve with contact body is housed in a protective tube, also serving as protection of the measuring rod, the protective tube being provided Peripheral protective layer of ceramic fibers

- 1 CZ 7857 Ul tvořící ochranu proti rozstřiku. V tomto případě odpadá nutnost použití ochranného krytu termočlánkového čidla. Ocelový, papírový nebo hliníkový ochranný kiyt termočlánkového čidla je však u tohoto provedení nutný pro měření teploty v lázních se struskou, například v malých indukčních pecích nebo v pánvích.7857 U1 for spray protection. In this case, there is no need to use a thermocouple sensor cover. However, in this embodiment, a steel, paper, or aluminum thermocouple sensor protector is required for temperature measurement in slag baths, for example in small induction furnaces or pans.

Podstata technického řešení spočívá dále vtom, že pro vícenásobné použití měřící hlavice je u jejího dalšího výhodného provedení žáruvzdorná objímka opatřena čelní ochrannou vrstvou z keramických vláken, navazující na výše uvedenou obvodovou ochrannou vrstvu.The principle of the technical solution is furthermore characterized in that, in a further preferred embodiment of the measuring head, the refractory sleeve is provided with a front protective layer of ceramic fibers adjoining the aforementioned peripheral protective layer.

Přehled obrázků na výkreseOverview of the drawings

Technické řešení bude dále blíže objasněno pomocí výkresů konkrétních příkladů provedení měřící hlavice teplotní sondy podle technického řešení, kde na obr. 1 je v řezu znázorněna měřící hlavice s ochranným krytem, na obr.2 měřící hlavice s obvodovou ochrannou vrstvou na její ochranné trubici, a to buď bez nebo s ochranným krytem, a na obr. 3 je znázorněna rovněž v řezu měřící hlavice pro vícenásobné použití.The technical solution will be further elucidated by means of drawings of specific examples of the measuring head of the temperature probe according to the technical solution, in which Fig. 1 shows a cross-section of a measuring head with a protective cover; either without or with a protective cover, and FIG. 3 also shows a cross-section of a multi-use measuring head.

Příklady provedení technického řešeníExamples of technical solution

I»AND"

Příklad 1Example 1

Měřící hlavice teplotní sondy podle prvního příkladného provedení technického řešení, zobrazeného na obr. 1, sestává z termočlánkového čidla I, jehož vnější plášť 2 tvoří trubice z křemenného skla ve tvaru písmene U, kterou prochází termočlánkový drát 3. Termočlánkové čidlo i je uloženo svými konci ve vnitřním prostoru válcové žáruvzdorné objímky 4 aje napojeno na dva kompenzované propojovací kontakty 6, 7, upravené ve válcovém kontaktním tělese 5, v němž je vytvořen osový konektorový otvor 9 pro nasunutí již nenaznačeného konektoru měřící tyče. Jeden konec vnějšího pláště 2 termočlánkového čidla i je přitom nastrčením upevněn v držáku 8, uspořádaném uvnitř vnitřního prostoru žáruvzdorné objímky 4 a uchyceném v kontaktním tělese 5. Vnitřní prostor žáruvzdorné objímky 4 je vyplněn žáruvzdorným tmelem 11, do něhož je svým obvodovým okrajem zapuštěn ochranný kryt JO termočlánkového čidla I. Kontaktní těleso 5, vyrobené z plastické hmoty, je opatřeno dosedacím sedlem 12 se středícím osazením 13 žáruvzdorné objímky 4, přičemž propojovací kontakty 6, 7, a to plusový kontakt 6 a minusový kontakt 7, procházející z vnitřního prostoru žáruvzdorné objímky 4 dosedacím sedlem 12, jsou ve spodní části kontaktního tělesa 5 zaústěny z jeho vnější strany do konektorového otvoru 9. Žáruvzdorná objímka 4 s kontaktním tělesem 5 jsou uloženy v ochranné trubici 14, sloužící rovněž jako ochrana měřící tyče.The measuring probe of the temperature probe according to the first embodiment shown in FIG. 1 consists of a thermocouple sensor I, the outer shell 2 of which is a U-shaped quartz tube through which the thermocouple wire 3 passes. in the interior of the cylindrical refractory sleeve 4 and is connected to two compensated interconnecting contacts 6, 7 provided in the cylindrical contact body 5, in which an axial connector hole 9 is provided for insertion of an unmarked measuring rod connector. One end of the outer casing 2 of the thermocouple sensor 1 is fastened by insertion in a holder 8 arranged inside the interior of the refractory sleeve 4 and retained in the contact body 5. The interior of the refractory sleeve 4 is filled with refractory sealant 11 into which a protective cover is embedded The contact body 5, made of plastic, is provided with an abutment seat 12 with a centering shoulder 13 of the refractory sleeve 4, the interconnecting contacts 6, 7 being a positive contact 6 and a minus contact 7 extending from the interior of the refractory sleeve. 4, in the lower part of the contact body 5, they extend from its outer side into the connector opening 9. The refractory sleeve 4 with the contact body 5 is housed in a protective tube 14, which also serves as protection of the measuring rod.

Příklad 2Example 2

Měřící hlavice teplotní sondy podle druhého příkladného provedení, zobrazeného na obr. 2, sestává v podstatě ze stejných částí jako v prvním příkladě, přičemž ochranná trubice 14 je opatřena obvodovou ochrannou vrstvou 15 z keramických vláken, sloužící jako ochrana proti rozstřiku. Modifikace s ocelovým, papírovým nebo hliníkovým ochranným krytem 10 je určena >pro měření teploty v lázních se struskou, modifikace bez něho je určena k měření teplot v licích proudech a v lázních bez strusky.The temperature probe of the second exemplary embodiment shown in FIG. 2 consists essentially of the same parts as in the first example, wherein the protective tube 14 is provided with a peripheral ceramic fiber coating 15 for spatter protection. The modification with steel, paper or aluminum protective cover 10 is intended for temperature measurement in slag baths, the modification without it is designed for temperature measurement in casting streams and in baths without slag.

Příklad 3Example 3

Měřící hlavice teplotní sondy podle třetího příkladného provedení, zobrazeného na obr. 3, sestává rovněž ze stejných částí jako v prvním resp. druhém příkladu, přičemž žáruvzdorná objímka 4 je opatřena čelní ochrannou vrstvou 16 z keramických vláken, navazující na obvodovou ochrannou vrstvu 15. Takto vytvořená tepelná izolace umožňuje vícenásobné použití teplotní sondy.The measuring probe of the temperature probe according to the third exemplary embodiment shown in FIG. 3 also consists of the same parts as in the first and second resp. In the second example, the refractory sleeve 4 is provided with a front protective layer 16 of ceramic fibers adjoining the peripheral protective layer 15. The thermal insulation thus formed allows multiple use of a temperature probe.

-2CZ 7857 Ul-2EN 7857 Ul

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Měřící hlavice teplotní sondy podle technického řešení je určena pro použití zejména v ocelářské výrobě, slévárenství a ve sklářské výrobě.The measuring head of the temperature probe according to the technical solution is intended especially for use in steel production, foundry and glass production.

Claims

PROTECTION REQUIREMENTS

1. A temperature probe measuring head intended for measuring the temperature of molten metals and non-metals, consisting of a thermocouple sensor mounted at its ends in the interior of the refractory sleeve and connected to two interconnecting contacts provided in a contact body adapted to be mounted on a measuring rod connector; characterized in that at least one end of the outer shell (

2) the thermocouple sensor (1) is mounted in a holder (8) arranged in the inner space of the refractory sleeve (4) and retained in the contact body (5), the inner space of the refractory sleeve (4) being filled with refractory sealant (11).

Measuring head according to claim 1, characterized in that the contact body (5) is provided with a bearing seat (12) with a centering shoulder (13) for the refractory sleeve (4), the interconnecting contacts (6, 7) passing through from inside the refractory sleeve (4)

15 in the lower part of the contact body (5), they extend from its outer side into a connector opening (9) formed in the axis of the contact body (5).

Measuring head according to Claims 1 and 2, characterized in that the thermocouple sensor (1) is placed under a protective cover (10) recessed by its peripheral edge into the refractory sealant (11).

20 May

Measuring head according to claims 1 and 2, characterized in that the refractory sleeve (4) with the contact body (5) is housed in a protective tube (14) provided with a peripheral protective layer (15) of ceramic fibers.

Measuring head according to Claims 1, 2 and 4, characterized in that the refractory sleeve (4) is provided with a front protective layer (16) of ceramic fibers which is connected to the

25 is a circumferential protective layer (15).

30 1 drawing

-3 CZ 7857 Ul