ES2683710T3

ES2683710T3 - Dispositivo de medición de la temperatura superficial y método de medición de la temperatura superficial

Info

Publication number: ES2683710T3
Application number: ES13830623.8T
Authority: ES
Inventors: Chihiro Uematsu; Yutaka Wakasu; Tatsuro Honda
Original assignee: Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2012-08-22
Filing date: 2013-08-21
Publication date: 2018-09-27
Anticipated expiration: 2033-08-21
Also published as: RU2593923C1; EP2889594A4; EP2889594B1; AU2013306802B2; US9523611B2; EP2889594A1; JPWO2014030661A1; WO2014030661A1; BR112015001855A2; IN2015DN01425A; UA113551C2; JP5708891B2; CN104583739A; US20150226610A1; CN104583739B; AU2013306802A1; BR112015001855B1

Abstract

Un método de medición de la temperatura superficial para medir la temperatura superficial de un material objetivo (W) de medición de temperatura, mediante la detección, haciendo uso de un termómetro (1) de radiación, la luz de radiación térmica emitida desde una superficie del material objetivo (W) de medición de temperatura en un proceso de enfriamiento con agua, comprendiendo el método: proporcionar un termómetro (1) de radiación que comprende una unidad receptora (11) de luz, y una carcasa (2) que tiene una abertura en un lado de material de medición de temperatura, almacenando la carcasa, en su interior, al menos la unidad receptora (11) de luz del termómetro (1) de radiación; interponer un vidrio óptico (3), configurado para transmitir la luz de radiación térmica, entre el material objetivo (W) de medición de temperatura y la unidad receptora (11) de luz del termómetro (1) de radiación, en donde el vidrio óptico (3) se encaja y sella en el interior de la carcasa (2); localizar una superficie terminal del vidrio óptico (3) en un lado de material objetivo de medición de temperatura, adyacentemente a la superficie del material objetivo (W) de medición de temperatura, y medir la temperatura superficial del material objetivo (W) de medición de temperatura; y proporcionar un miembro de espaciamiento, configurado para mantener sustancialmente constante un espacio entre la superficie del material objetivo (W) de medición de temperatura y la superficie terminal del vidrio óptico (3), en el lado de material objetivo de medición de temperatura; en donde la unidad receptora (11) de luz del termómetro (1) de radiación recibe la luz de radiación térmica emitida a través del agua que está presente en el espacio entre la superficie del material objetivo (W) de medición de temperatura y la superficie terminal del vidrio óptico (3), en el lado de material objetivo de medición de temperatura, y en donde la superficie del material objetivo (W) de medición de temperatura sobre la cual el termómetro (11) de radiación detecta la luz de radiación térmica es un plano sustancialmente vertical, con respecto a una dirección horizontal, y en donde el espacio entre la superficie del material objetivo (W) de medición de temperatura y la superficie terminal del vidrio óptico (3), en el lado de material objetivo de medición de temperatura, es de 1,0 mm o menos.

Description

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DESCRIPCION

Dispositivo de medicion de la temperatura superficial y metodo de medicion de la temperatura superficial [Campo tecnico]

La presente invention se refiere a un metodo que mide la temperatura superficial de un material objetivo de medicion de temperatura, tal como un material de acero, a traves de medicion de temperatura radiante. La presente invencion se refiere en particular a un metodo de medicion de temperatura superficial que es capaz de medir con precision la temperatura superficial de un material objetivo de medicion de temperatura, tal como un material de acero (por ejemplo, una rueda, una tuberla de acero, una lamina de acero o un riel), en un proceso de enfriamiento con agua.

[Antecedentes de la tecnica]

Para mejorar la calidad y la productividad de un material objetivo de medicion de temperatura, tal como una rueda, una tuberla de acero, una lamina de acero o un riel, es importante gestionar la temperatura del material objetivo de medicion de temperatura en un proceso de enfriamiento. Cuando la temperatura superficial del material objetivo de medicion de temperatura se mide usando un termometro de radiation en un proceso de enfriamiento, por ejemplo en una llnea de laminado en caliente o en una llnea de tratamiento termico y enfriamiento del material objetivo de medicion de temperatura, a veces puede producirse vapor o agua de refrigeration dispersa entre el material objetivo de medicion de temperatura y el termometro de radiacion. Alternativamente, puede cubrirse una superficie del material objetivo de medicion de temperatura con una pellcula de agua, o sumergirse. En tal ambiente, la luz de radiacion termica emitida desde el material objetivo de medicion de temperatura puede ser absorbida por vapor de agua, vapor, agua de refrigeracion, o similares, o puede dispersarse, y, por consiguiente, puede ser que el valor de temperatura medido incluya un error o que la medicion falle.

Por consiguiente, para reducir errores al medir la temperatura (en lo sucesivo tambien denominados errores de medicion de temperatura), generados por los factores anteriores, y para permitir la medicion precisa de la temperatura radiante, se han propuesto diversos metodos para medir la temperatura superficial de un material de acero segun la tecnica relacionada. Por ejemplo, el Documento de Patente 1 propone un metodo para medir la temperatura superficial de un material de acero formando una columna de agua entre un termometro de radiacion y la superficie del material de acero, mediante la eyeccion de agua de purga desde una boquilla hacia la superficie del material de acero, y mediante la detection de la energla radiante de la luz de radiacion termica emitida por el material de acero a traves de la columna de agua.

Mas especlficamente, en el metodo de medicion de temperatura descrito en el Documento de Patente 1 se forma una columna de agua entre un termometro de radiacion y un objetivo de medicion. El termometro de radiacion esta configurado para medir la temperatura superficial del objetivo de medicion en funcion de la energla radiante emitida por el objetivo de medicion. La columna de agua absorbe parte de toda la energla radiante emitida desde el objetivo de medicion. Asl, teniendo en cuenta la absorcion, aunque se corrige la energla radiante, la temperatura superficial del objetivo de medicion se mide usando el termometro de radiacion. Este metodo se caracteriza por ajustar la temperatura de la columna de agua a 60 °C o mas, para formar la columna de agua.

En el metodo descrito en el Documento de Patente 1, dado que la columna de agua se forma entre el termometro de radiacion y el objetivo de medicion, es poco probable que el vapor de agua o el agua dispersa entren en una parte en la que este formada la columna de agua, y es posible reducir los errores de medicion de temperatura causados por la absorcion o dispersion de la energla radiante por parte del vapor de agua o el agua dispersa. Adicionalmente, en el metodo descrito en el Documento de Patente 1, dado que la temperatura de la columna de agua se establece a 60 °C o mas, es probable que se forme una pellcula de ebullition en la superficie del objetivo de medicion en contacto con la columna de agua. En consecuencia, es posible suprimir la disminucion en la temperatura superficial del objetivo de medicion, y reducir la irregularidad de enfriamiento del objetivo de medicion sin danar la representatividad del valor de temperatura medido, lo que resulta ventajoso.

Sin embargo, el metodo descrito en el Documento de Patente 1 presenta los siguientes problemas. Es necesario un calentador, para aumentar la temperatura de la columna de agua a 60 °C o mas. Tambien es necesario un alto costo de energla, para aumentar la temperatura del agua. Adicionalmente, debido a que es necesario un aparato de medicion del espesor para medir el espesor de la columna de agua (usando un sistema ultrasonico, por ejemplo), la dimension de todo el aparato es grande y, por consiguiente, resulta diflcil instalar el aparato en un espacio estrecho, tal como un espacio entre rodillos que transporten un material de acero. Adicionalmente, incluso cuando se instala el aparato de medicion de espesor, la capacidad de mantenimiento puede verse obstaculizada debido a que la fijacion y la separation pueden ser problematicas, y un problema relacionado con el aparato de medicion de espesor puede afectar a la estabilidad y fiabilidad del valor de temperatura medido.

Con el fin de resolver al menos uno de los problemas anteriores, y similares, del metodo descrito en el Documento de Patente 1, los presentes inventores han propuesto un metodo descrito en el Documento de Patente 2. Especlficamente, el metodo descrito en el Documento de Patente 2 es un metodo de medicion de la temperatura superficial de un material de acero objetivo de medicion de temperatura, mediante la deteccion de la luz de radiacion

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termica emitida desde la superficie inferior del material de acero objetivo de medicion de temperatura, haciendo uso de un termometro de radiacion que esta dispuesto opuesto a la parte inferior del material de acero objetivo de medicion de temperatura, a traves de agua de purga expulsada desde una boquilla hacia la superficie inferior del material de acero objetivo de medicion de temperatura. Con este metodo, basandose en la posicion de una trayectoria lineal del material de acero objetivo de medicion de temperatura, todos los cabezales de agua de purga estan dentro de un intervalo predeterminado (reivindicacion 2 del Documento de Patente 2). Adicionalmente, este metodo propone establecer la longitud de onda de la luz de radiacion termica, detectada por el termometro de radiacion, a 0,9 pm o mas corta (reivindicacion 3 del Documento de Patente 2).

Segun el metodo anterior descrito en el Documento de Patente 2, dado que todos los cabezales de agua de purga estan establecidos con un intervalo predeterminado, se suprime la presion de colision del agua de purga en la superficie inferior del material de acero objetivo de medicion de temperatura, y puede suprimirse el enfriamiento incluso cuando el agua de purga esta a temperatura ambiente. Por consiguiente, el metodo descrito en el Documento de Patente 2 permite obtener la ventaja de eliminar el alto costo de energla asociado al aumento de la temperatura del agua, que resulta necesario en el Documento de Patente 1. Adicionalmente, establecer una longitud de onda de la luz de radiacion termica detectada por el termometro de radiacion de 0,9 pm, o menos, permite obtener la ventaja de hacer innecesario el aparato de medicion de espesor para medir el espesor de la columna de agua.

Sin embargo, segun el metodo anterior descrito en el Documento de Patente 2, en caso de medir la temperatura de la superficie superior, las superficies laterales y similares del material de acero objetivo de medicion de temperatura, el agua de purga colisionara con el material de acero objetivo de medicion de temperatura y, en consecuencia, pueden generarse errores de medicion de temperatura debidos al enfriamiento de la superficie del material de acero objetivo de medicion de temperatura. Adicionalmente, dado que se establece una longitud de onda de la luz de radiacion termica detectada por el termometro de radiacion de 0,9 pm, o menos, el llmite inferior de la temperatura superficial del material de acero al que puede someterse a la medicion de temperatura radiante es de aproximadamente 500 °C. Teniendo en cuenta los recientes requisitos de alta calidad para los materiales de acero, ha cobrado importancia el poder gestionar una temperatura superficial de aproximadamente 200 °C en una zona de baja temperatura. En consecuencia, resulta diflcil gestionar las temperaturas apropiadas con un metodo por el cual solo puede medirse una temperatura superficial de aproximadamente 500 °C o mas.

Adicionalmente, a modo de tecnica para medir la temperatura superficial de un material objetivo de medicion de temperatura, generalmente se mide la temperatura presionando ligeramente un sensor de temperatura de un cable termopar sobre el material objetivo de medicion de temperatura. El sensor de temperatura del termopar esta fijado en la superficie posterior de una placa de contacto, en el borde de una unidad de medicion de temperatura. Sin embargo, dado que la placa de contacto presiona el sensor de temperatura del cable termopar sobre el material objetivo de medicion de temperatura, en un proceso de enfriamiento con agua de refrigeracion, el agua entra en un espacio entre la placa de contacto y el material objetivo de medicion de temperatura, y el sensor de temperatura del cable termopar entra en contacto con el agua. En consecuencia, resulta diflcil medir con precision la temperatura superficial del material objetivo de medicion de temperatura.

[Documento(s) de la Tecnica Anterior]

[Documento(s) de Patente]

[Documento de Patente 1] JP H8-295950A [Documento de Patente 2] JP 2006-17589A

[Compendio de la Invention]

[Problema(s) a Resolver por la Invencion]

La presente invencion se ha realizado para resolver al menos uno de los problemas de la tecnica relacionada, y pretende proporcionar un metodo de medicion de temperatura superficial que sea capaz de medir con precision la temperatura superficial de un material objetivo de medicion de temperatura, tal como un material de acero (por ejemplo, una rueda, una tuberla de acero, una lamina de acero o un riel) en un proceso de enfriamiento con agua.

[Medios para Resolver el/los Problema(s)]

La presente invencion se refiere a un metodo de medicion de temperatura superficial segun la reivindicacion 1. En particular, la presente invencion se refiere a un metodo de medicion de temperatura superficial para medir la temperatura superficial de un material objetivo de medicion de temperatura detectando, haciendo uso de un termometro de radiacion, la luz de radiacion emitida desde una superficie del material objetivo de medicion de temperatura en un proceso de enfriamiento con agua. El metodo comprende proporcionar un termometro de radiacion, que comprende una unidad receptora de luz, y una carcasa que tiene una abertura en un lado de material objetivo de medicion de temperatura, estando almacenada en el interior de la carcasa al menos la unidad receptora de luz del termometro de radiacion. El metodo comprende adicionalmente interponer un vidrio optico, configurado para transmitir la luz de radiacion termica, entre el material objetivo de medicion de temperatura y la unidad receptora de luz del termometro de radiacion, en donde se ajusta y sella el vidrio optico en el interior de la carcasa.

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El metodo comprende adicionalmente ubicar una superficie terminal del vidrio optico sobre un lado de material objetivo de medicion de temperatura, adyacente a la superficie del material objetivo de medicion de temperatura, y medir la temperatura superficial del material objetivo de medicion de temperatura. El metodo comprende adicionalmente proporcionar un miembro de espaciamiento, configurado para mantener sustancialmente constante un espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico, en el lado de material objetivo de medicion de temperatura. La unidad receptora de luz del termometro de radiacion recibe la luz de radiacion emitida a traves del agua, presente en el espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura, y la superficie del material objetivo de medicion de temperatura sobre la cual el termometro de radiacion detecta la luz de radiacion termica es un plano sustancialmente vertical a una direccion horizontal, en donde el espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura es de 1,0 mm, o menos.

Para llevar a cabo el metodo de la presente invention puede utilizarse el siguiente aparato de medicion de temperatura superficial. El aparato incluye un termometro de radiacion, configurado para detectar la luz de radiacion termica emitida desde una superficie de un material objetivo de medicion de temperatura en un proceso de enfriamiento con agua, una carcasa que tiene una abertura sobre un lado de material objetivo de medicion de temperatura, estando almacenada en el interior de la carcasa al menos una unidad receptora de luz del termometro de radiacion, entre elementos estructurales del termometro de radiacion, y un vidrio optico que esta encajado y sellado en el interior de la carcasa entre el material objetivo de medicion de temperatura y la unidad receptora de luz del termometro de radiacion, estando configurado el vidrio optico para transmitir la luz de radiacion termica. El vidrio optico tiene, en el lado de material objetivo de medicion de temperatura, una superficie terminal que es adyacente a la superficie del material objetivo de medicion de temperatura.

En el aparato de medicion de temperatura superficial, la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura puede estar ubicada en una position en la que haya presente agua, en un espacio entre la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura y la superficie del material objetivo de medicion de temperatura, y la unidad receptora de luz del termometro de radiacion pueden recibir la luz de radiacion termica emitida desde la superficie del material objetivo de medicion de temperatura, a traves del agua presente en el espacio entre la superficie del objetivo de medicion de temperatura material y la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura.

El termometro de radiacion puede detectar luz con una cualquiera de bandas de longitud de onda de 0,7 a 0,9 pm, 1,0 a 1,2 pm, y 1,6 a 1,8 pm.

El aparato de medicion de temperatura superficial puede incluir un miembro de espaciamiento, configurado para mantener sustancialmente constante un espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura.

La superficie del material objetivo de medicion de temperatura sobre la cual el termometro de radiacion detecta la luz de radiacion termica puede ser un plano sustancialmente vertical a una direccion horizontal, y el aparato de medicion de temperatura superficial puede calcular un valor de temperatura medido mediante la correction de un valor de salida del termometro de radiacion, a traves de la transmitancia de la luz de radiacion termica con respecto a un espesor de agua correspondiente a una longitud, que es sustancialmente la mitad del espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura.

La superficie del material objetivo de medicion de temperatura sobre la cual el termometro de radiacion detecta la luz de radiacion termica segun la invencion es un plano sustancialmente vertical a una direccion horizontal, la unidad receptora de luz del termometro de radiacion recibe la luz de radiacion termica emitida a traves del agua, presente en el espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura, y el espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura puede ser de 1,0 mm o menos.

El aparato de medicion de temperatura superficial puede incluir un aparato de suministro de agua, configurado para suministrar agua al espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura.

Para llevar a cabo el metodo de la presente invencion puede utilizarse el siguiente aparato de medicion de temperatura superficial. El aparato incluye un termometro de radiacion, configurado para detectar la luz de radiacion termica emitida desde una superficie de un material objetivo de medicion de temperatura en un proceso de enfriamiento con agua, una carcasa que tiene una abertura sobre un lado de material objetivo de medicion de temperatura, estando almacenada en el interior de la carcasa al menos una unidad receptora de luz del termometro de radiacion, entre elementos estructurales del termometro de radiacion, un vidrio optico que esta encajado y sellado en el interior de la carcasa entre el material objetivo de medicion de temperatura y la unidad receptora de luz del

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termometro de radiacion, estando configurado el vidrio optico para transmitir la luz de radiacion termica, y un miembro de espaciamiento, configurado para mantener sustancialmente constante un espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura.

En un caso en el que el material objetivo de medicion de temperatura sea un material de acero con forma de disco, forma de columna o forma cillndrica con una superficie periferica exterior, cuando se mide la temperatura superficial del material objetivo de medicion de temperatura, puede medirse la superficie periferica del material objetivo de medicion de temperatura utilizando el termometro de radiacion mientras se mantiene sustancialmente constante el espacio entre la superficie periferica exterior del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura, en un estado en el que se gira el material objetivo de medicion de temperatura alrededor de un eje central del material objetivo de medicion de temperatura, como un centro de rotacion, y se enfrla con agua la superficie periferica exterior del material objetivo de medicion de temperatura.

[Efecto(s) de la invencion]

Como se ha descrito anteriormente, segun la presente invencion, es posible proporcionar un metodo de medicion de temperatura superficial capaz de medir con precision la temperatura superficial de un material objetivo de medicion de temperatura, tal como un material de acero (por ejemplo, una rueda, una tuberla de acero, una lamina de acero, o un riel) en un proceso de enfriamiento con agua.

[Breve descripcion de los dibujos]

[FIGURA 1] La FIGURA 1 es una vista en planta esquematica que muestra un aparato de medicion de la temperatura superficial, que puede utilizarse en el metodo de la presente invencion.

[FIGURA 2] La FIGURA 2 es una vista frontal esquematica que muestra un aparato de medicion de temperatura superficial tal como se ve desde la direction A de la FIGURA 1.

[FIGURA 3] La FIGURA 3 es una vista lateral esquematica que muestra un aparato de medicion de temperatura superficial tal como se ve desde la direccion B de la FIGURA 1.

[FIGURA 4] La FIGURA 4 es un diagrama esquematico que muestra un mecanismo de purga en el interior de una carcasa.

[FIGURA 5] La FIGURA 5 es un grafico que muestra una relation entre una longitud de onda de la luz de radiacion termica y la transmitancia de la luz de radiacion termica, con respecto a un espesor de agua. [FIGURA 6] La FIGURA 6 es un grafico que muestra los resultados de la observation de un estado del agua presente entre una lamina de acero y una superficie terminal de un vidrio optico, por un espacio situado entre una superficie superior (plano horizontal) de la lamina de acero que es sustancialmente paralela a una direccion horizontal, o un plano (plano vertical) de la lamina de acero que es sustancialmente vertical a la direccion horizontal, y la superficie terminal del vidrio optico.

[FIGURA 7] La FIGURA 7 muestra un ejemplo de un estado de carga del agua presente entre una superficie de un material objetivo de medicion de temperatura y una superficie terminal de un vidrio optico, sobre un lado de material objetivo de medicion de temperatura.

[FIGURA 8] La FIGURA 8 es un grafico que muestra un ejemplo de una relacion entre una tasa de carga de agua y un error de medicion de la temperatura.

[FIGURA 9] La FIGURA 9 muestra una relacion entre una parte donde esta cargada agua y un campo de medicion de una unidad de detection de un termometro de radiacion.

[FIGURA 10] La FIGURA 10 es un diagrama esquematico que muestra un aparato experimental para evaluar la precision de medicion de la temperatura superficial sobre un plano vertical de una lamina de acero, en un proceso de enfriamiento con agua.

[FIGURA 11] La FIGURA 11 es un grafico que muestra los resultados de la medicion de temperatura obtenidos por un aparato experimental que se muestra en la FIGURA 10.

[Modo(s) para llevar a cabo la Invencion]

<1. Vision de conjunto de la presente Invencion>

A continuation se describira un metodo de medicion de la temperatura superficial segun una realization de la presente invencion. En primer lugar, se describira una vision de conjunto del aparato de medicion de temperatura superficial que puede utilizarse en la presente realizacion.

El aparato de medicion de temperatura superficial incluye un termometro de radiacion, configurado para detectar la luz de radiacion termica emitida desde una superficie de un material objetivo de medicion de temperatura en un proceso de enfriamiento con agua, una carcasa que tiene una abertura sobre un lado de material objetivo de medicion de temperatura, estando almacenada en el interior de la carcasa al menos una unidad receptora de luz del termometro de radiacion, entre elementos estructurales del termometro de radiacion, y un vidrio optico que esta encajado y sellado en el interior de la carcasa entre el material objetivo de medicion de temperatura y la unidad receptora de luz del termometro de radiacion, estando configurado el vidrio optico para transmitir la luz de radiacion termica. Adicionalmente, una superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura es adyacente a la superficie del material objetivo de medicion de temperatura.

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En el aparato de medicion de temperatura superficial la carcasa tiene la abertura en el lado de material objetivo de medicion de temperatura, y almacena en el interior de la carcasa al menos la unidad receptora de luz del termometro de radiacion, entre elementos estructurales del termometro de radiacion. Adicionalmente, el vidrio optico que esta interpuesto entre el material objetivo de medicion de temperatura y la unidad receptora de luz del termometro de radiacion transmite la luz de radiacion termica. En consecuencia, la unidad receptora de luz del termometro de radiacion recibe la luz de radiacion termica emitida desde la superficie del material objetivo de medicion de temperatura, a traves de la abertura de la carcasa y el vidrio optico. Cabe observar que puede almacenarse en la carcasa el termometro de radiacion completo, o puede almacenarse la unidad receptora de luz del termometro de radiacion y situarse en el exterior de la carcasa el resto de elementos estructurales, que no sean la unidad receptora de luz del termometro de radiacion.

En general, en un proceso de enfriamiento, sobre la periferia del material objetivo de medicion de temperatura esta presente vapor de agua o agua dispersada. Por consiguiente, el vapor de agua o el agua dispersada pueden absorber o dispersar la energla radiante, lo que puede provocar una disminucion de la energla radiante de la luz de radiacion termica detectada por el termometro de radiacion, y generar un error en la medicion (en lo sucesivo tambien denominado error de medicion). Es posible reducir los efectos del vapor de agua y del agua dispersada si se instala el termometro de radiacion adyacentemente al material objetivo de medicion de temperatura; sin embargo, en este caso pueden verse afectadas la resistencia al calor o la propiedad a prueba de agua del termometro de radiacion. En el aparato de medicion de la temperatura superficial segun la presente realizacion, el vidrio optico se ajusta y sella en el interior de la carcasa entre el material objetivo de medicion de temperatura y la unidad receptora de luz del termometro de radiacion. Por consiguiente, se evita que el termometro de radiacion se vea expuesto directamente al calor emitido por el material objetivo de medicion de temperatura, y es poco probable que se introduzca agua en el interior de la carcasa, a traves del extremo de la abertura de la carcasa y la unidad receptora de luz del termometro de radiacion. Por lo tanto, es posible asegurar la resistencia al calor y la propiedad a prueba de agua del termometro de radiacion.

Adicionalmente, dado que la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura es adyacente al material objetivo de medicion de temperatura, es poco probable que se introduzcan vapor de agua, agua dispersada y agua de refrigeracion en un espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico, en el lado de material objetivo de medicion de temperatura. Adicionalmente, incluso cuando se introduzcan agua de refrigeracion y similares, el agua de refrigeracion que se introduzca en el espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico, en el lado de material objetivo de medicion de temperatura, tendra una tension superficial tal que se mantendra estacionaria en este espacio. En consecuencia, es posible reducir los errores de medicion de temperatura causados por la absorcion o dispersion de la energla radiante por parte del vapor de agua o el agua dispersada.

En este caso, el estado en el que el agua de refrigeracion se mantiene estacionaria en el espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico, en el lado de material objetivo de medicion de temperatura, no solo incluye el estado en que el agua de refrigeracion queda completamente cargada en el espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura, sino tambien el estado en el que el agua de refrigeracion se mantiene estacionaria en una parte del espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo

de medicion de temperatura. Especlficamente, por ejemplo, en un caso en el que la superficie del material objetivo

de medicion de temperatura que detecta la luz de radiacion termica sea un plano vertical a la direccion horizontal, el agua de refrigeracion se vera afectada por la gravedad. En este caso, el agua de refrigeracion podra mantenerse estacionaria por debajo del espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico, en el lado de material objetivo de medicion de temperatura.

Por consiguiente, el aparato de medicion de temperatura superficial puede configurarse de manera que la superficie terminal del vidrio optico, en el lado de material objetivo de medicion de temperatura, este ubicada en una posicion donde haya agua presente en el espacio entre la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo

de medicion de temperatura y la superficie del material objetivo de medicion de temperatura, y la unidad receptora

de luz del termometro de radiacion recibe la luz de radiacion termica emitida desde la superficie del material objetivo de medicion de temperatura a traves del agua que esta presente en el espacio entre el material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico, en el lado de material objetivo de medicion de temperatura. En consecuencia, es posible reducir los errores de medicion de temperatura causados por la absorcion o dispersion de la energla radiante por parte del vapor de agua o el agua dispersada.

Adicionalmente, con esta configuration del aparato de medicion de temperatura superficial, es previsible que el agua de refrigeracion se mantenga estacionaria en el espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico, en el lado de material objetivo de medicion de temperatura. En consecuencia, el aparato de medicion de temperatura superficial puede reducir los errores de medicion de temperatura causados por la absorcion o dispersion de la energla radiante por parte del vapor de agua o el agua

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dispersada, sin hacer uso de agua de purga o aire de purga. Adicionalmente, no se genera una disminucion de la temperatura del material objetivo de medicion de temperatura provocada por la pulverizacion del agua de purga, o del aire de purga, sobre el material objetivo de medicion de la temperatura, de manera que la temperatura superficial del material objetivo de medicion de temperatura apenas se vera afectada.

Por ejemplo, en un proceso de enfriamiento de una rueda que tenga una seccion transversal sustancialmente circular, se enfrla con agua la superficie periferica exterior (superficie lateral en la direccion circunferencial) de la rueda mientras se gira la rueda alrededor de su eje central. En este caso, para comprobar si se estan gestionando o no temperaturas apropiadas durante el enfriamiento, se mide la temperatura de la superficie periferica exterior de la rueda con un termometro de radiacion. En particular, si se utiliza agua de purga o aire de purga para medir la temperatura de la rueda, dado que la velocidad de rotacion de la rueda es baja, la disminucion de temperatura de la rueda causada por el agua de purga o el aire de purga resulta obvia, y resulta diflcil llevar a cabo el proceso de enfriamiento deseado. Adicionalmente, dado que se mide la temperatura de la misma superficie lateral cada vez que la rueda completa un giro, la disminucion de temperatura de la rueda causada por el agua de purga o el aire de purga se genera varias veces y, por consiguiente, resulta mas diflcil llevar a cabo el proceso de enfriamiento deseado. Con el aparato de medicion de temperatura superficial segun la presente realizacion, dado que no se enfrla la superficie de la rueda mediante el agua de purga o el aire de purga, puede medirse la temperatura superficial de la rueda sin afectar a la representatividad de la temperatura medida.

En la presente realizacion, es preferible que el termometro de radiacion detecte luz que tenga una cualquiera de las siguientes bandas de longitud de onda: de 0,7 a 0,9 pm, de 1,0 a 1,2 pm y de 1,6 a 1,8 pm.

La FIGURA 5 es un grafico que muestra la relacion entre la longitud de onda de la luz de radiacion termica y la transmitancia de la misma con respecto al agua del grifo, a 28 °C y con diversos espesores. De la FIGURA 5 puede deducirse que la transmitancia aumenta a medida que el espesor del agua es mayor. En este caso, en la presente realizacion, la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura es adyacente a la superficie del material objetivo de medicion de temperatura. Por ejemplo, cuando se establece un espacio de 3 mm o menos entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico, en el lado de material objetivo de medicion de temperatura, la transmitancia de la luz de radiacion termica causante de un error de medicion de temperatura puede ser mayor que la transmitancia mostrada en un caso en el que el espesor del agua es de 3 mm.

Por otro lado, el agua de refrigeracion no siempre queda completamente cargada en un campo de medicion del termometro de radiacion, porque el estado de carga del agua de refrigeracion cambia cuando se mueve la posicion medida de la temperatura de la superficie, por ejemplo. Es decir, en un caso en el que la luz de radiacion termica detectada no pasa a traves del agua de refrigeracion, la transmitancia fluctua sustancialmente.

Como se muestra en la FIGURA 5, en caso de utilizar un termometro de radiacion con longitudes de onda de deteccion de 0,7 a 0,9 pm, cuando el espesor del agua es de 3 mm la transmitancia es de aproximadamente 1,0. En este caso, incluso cuando se tenga en cuenta el cambio del estado de carga del agua de refrigeracion, la transmitancia apenas fluctua y, por consiguiente, apenas se generan errores de medicion.

Adicionalmente, en caso de utilizar un termometro de radiacion con longitudes de onda de deteccion de 1,0 a 1,2 pm, cuando el espesor del agua es de 3 mm la transmitancia es de 0,7 o mas. En consecuencia, cuando cambia el estado de carga del agua de refrigeracion, que esta presente en el espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura, la transmitancia fluctua entre 0,7 y 1,0. Si se asume que 0,85, que es el valor intermedio entre ambas superficies, es la transmitancia promedio, el intervalo de fluctuacion de la transmitancia es 0,15. A partir de este valor, se calcula que el efecto del intervalo de fluctuacion de la transmitancia sobre la temperatura medida es aproximadamente ± 9 °C, en la zona de 600 °C, y aproximadamente ± 5 °C en la zona de 400 °C. En consecuencia, incluso cuando cambia el estado de carga del agua de refrigeracion, puede medirse con precision la temperatura superficial.

Adicionalmente, en caso de utilizar un termometro de radiacion con longitudes de onda de deteccion de 1,6 a 1,8 pm, cuando el espesor del agua es de 3 mm la transmitancia es de 0,1 o mas. En consecuencia, cuando cambia el estado de carga del agua de refrigeracion, que esta presente en el espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura, la transmitancia fluctua entre 0,1 y 1,0. Si se asume que 0,55, que es el valor intermedio entre ambas superficies, es la transmitancia promedio, el intervalo de fluctuacion de la transmitancia es 0,45. A partir de este valor, se calcula que el efecto del intervalo de fluctuacion de la transmitancia sobre la temperatura medida es aproximadamente ± 24 °C, en la zona de 400 °C, y aproximadamente ± 12 °C en la zona de 200 °C. En consecuencia, incluso cuando cambia el estado de carga del agua de refrigeracion, puede medirse con precision la temperatura superficial.

Segun la configuracion preferida anterior, el termometro de radiacion detecta luz que tiene bandas de longitud de onda en las que la transmitancia de la luz de radiacion termica es elevada, con respecto al agua presente en el

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espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de la medicion de temperatura, y, en consecuencia, pueden suprimirse los errores de medicion.

Segun la invencion, un miembro de espaciamiento esta configurado para mantener sustancialmente constante el espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico, en el lado de material objetivo de medicion de temperatura.

Segun la configuracion preferida, dado que se mantiene el espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura, el vidrio optico no entra en contacto con el material objetivo de medicion de temperatura. En consecuencia, puede evitarse que el vidrio optico se dane al entrar en contacto con el material objetivo de medicion de la temperatura. Adicionalmente, dado que el espacio se mantiene sustancialmente constante, la transmitancia no fluctua por el cambio del espesor del agua. Por consiguiente, puede medirse con mayor precision la temperatura superficial del material objetivo de medicion de temperatura.

Adicionalmente, el crecimiento de cascarilla en una rueda o similar genera irregularidades en la superficie de la rueda y, por consiguiente, la superficie de la rueda puede entrar en contacto con la superficie terminal del vidrio optico, lo que puede danar el vidrio optico. Segun la configuracion preferida anterior, dado que se mantiene la separacion entre la superficie de la rueda y la superficie terminal del vidrio optico en el lado de rueda, puede evitarse que la superficie de la rueda contacte con la superficie terminal del vidrio optico y evitar as! que el vidrio optico se dane. Adicionalmente, como se ha descrito anteriormente, dado que el espacio se mantiene sustancialmente constante, puede medirse con mayor precision la temperatura superficial de la rueda. Cabe observar que, a modo de miembro de espaciamiento puede utilizarse, por ejemplo, un mecanismo de rodillo de contacto que incluya un rodillo fijado a una carcasa y que se presione hacia la superficie del material objetivo de medicion de temperatura, de manera que este en constante contacto con la superficie del material objetivo de medicion de temperatura.

En un caso en el que la superficie del material objetivo de medicion de temperatura sobre la cual el termometro de radiacion detecta la luz de radiacion termica es un plano, sustancialmente vertical a la direccion horizontal, es preferible que un valor de temperatura medido se calcule corrigiendo un valor de salida del termometro de radiacion, haciendo uso de la transmitancia de la luz de radiacion termica, con respecto a un espesor de agua correspondiente a una longitud que es sustancialmente la mitad del espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico, en el lado de material objetivo de medicion de temperatura.

Segun la configuracion preferida, el valor de salida del termometro de radiacion se corrige haciendo uso de la transmitancia de la luz de radiacion termica con respecto a un espesor de agua correspondiente a una longitud que es sustancialmente la mitad del espacio entre la superficie de la medicion de temperatura material objetivo y la superficie terminal del vidrio optico, en el lado de material objetivo de medicion de temperatura. Es decir, el valor de salida del termometro de radiacion se corrige estimando, como la transmitancia de la luz de radiacion termica con respecto al espesor del agua correspondiente a una longitud que es sustancialmente la mitad del espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura, el valor promedio de fluctuacion de transmitancia debido al cambio del estado de carga del agua presente en el espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico, en el lado de material objetivo de medicion de temperatura. En consecuencia, puede medirse de manera facil y precisa la temperatura superficial del material objetivo de medicion de temperatura.

En un caso en el que la superficie del material objetivo de medicion de temperatura sobre la cual el termometro de radiacion detecta la luz de radiacion termica es la superficie superior del material objetivo de medicion de temperatura, que es sustancialmente paralela a la direccion horizontal, es preferible que el espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura sea de 2,5 mm o menos.

En tal caso, la superficie del material objetivo de medicion de temperatura sobre la cual el termometro de radiacion detecta la luz de radiacion termica es la superficie superior del material objetivo de medicion de temperatura, que es sustancialmente paralela a la direccion horizontal, y el espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura es de 2,5 mm o menos. Por consiguiente, se genera una tension superficial tal que el agua de refrigeracion queda cargada sustancialmente en todo el espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico, en el lado de material objetivo de medicion de temperatura. En consecuencia, la transmitancia de la luz de radiacion termica no fluctua debido al cambio del estado de carga del agua, la transmitancia de la luz de radiacion termica dependiente del espesor del agua pasa a ser sustancialmente constante, y puede medirse con mayor precision la temperatura superficial del material objetivo de medicion de temperatura.

Segun la invencion, la superficie del material objetivo de medicion de temperatura sobre la cual el termometro de radiacion detecta la luz de radiacion termica es un plano sustancialmente vertical a la direccion horizontal, y la

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unidad receptora de luz del termometro de radiacion recibe la luz de radiacion termica emitida a traves del agua, presente en el espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura, y el espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura es de 1,0 mm o menos.

Segun la invencion, la superficie del material objetivo de medicion de temperatura sobre la cual el termometro de radiacion detecta la luz de radiacion termica es un plano sustancialmente vertical a la direccion horizontal, y el agua de refrigeracion presente en el espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura se ve afectada por la gravedad. En este caso, dado que el espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura es de 1,0 mm o menos, se genera una tension superficial tal que el agua de refrigeracion queda cargada en un intervalo correspondiente a un area de sustancialmente el 60 % o mas de toda el area de la superficie terminal del vidrio optico, en el lado de material objetivo de medicion de temperatura, estando situada el area debajo de la superficie terminal. Por consiguiente, la unidad receptora de luz del termometro de radiacion recibe la luz de radiacion termica emitida a traves del agua presente en el espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico, en el lado de material objetivo de medicion de temperatura. En otras palabras, la unidad receptora de luz del termometro de radiacion recibe la luz de radiacion termica que se transmite a traves de una parte donde esta cargada el agua de refrigeracion. En consecuencia, la transmitancia de la luz de radiacion termica dependiente del espesor del agua pasa a ser sustancialmente constante, y puede medirse con mayor precision la temperatura superficial del material objetivo de medicion de temperatura.

En la presente realization es preferible que se proporcione un aparato de suministro de agua, configurado para suministrar agua al espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico, en el lado de material objetivo de medicion de temperatura.

Segun la configuration preferida, el agua queda cargada en el espacio entre la superficie del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura. En consecuencia, la transmitancia de la luz de radiacion termica no fluctua por el cambio del estado de carga del agua, y puede medirse con una alta precision la temperatura superficial del material objetivo de medicion de temperatura.

Adicionalmente, en la presente realizacion, un metodo para medir una temperatura superficial de un material objetivo de medicion de temperatura mediante la detection, haciendo uso de un termometro de radiacion, de la luz de radiacion termica emitida desde una superficie del material objetivo de medicion de temperatura, en un proceso de enfriamiento con agua, es metodo para medir la temperatura superficial del material objetivo de medicion de temperatura mediante la interposition de un vidrio optico, configurado para transmitir la luz de radiacion termica entre el material objetivo de medicion de temperatura y una unidad receptora de luz del termometro de radiacion, para evitar que el agua entre en el espacio situado entre el vidrio optico y la unidad receptora de luz del termometro de radiacion, y mediante la colocation de una superficie terminal del vidrio optico en el lado de material objetivo de medicion de temperatura adyacentemente a la superficie del material objetivo de medicion de temperatura.

Adicionalmente, en un caso en el que el material objetivo de medicion de temperatura es un material de acero que tiene forma de disco, una forma de columna, o una forma cillndrica que presenta la superficie periferica exterior, tal como una rueda con una section transversal sustancialmente circular, puede medirse la temperatura de la superficie periferica externa del material objetivo de medicion de temperatura. Por ejemplo, en un proceso de enfriamiento de una rueda, para verificar si se estan gestionando o no temperaturas apropiadas durante el enfriamiento, se mide la temperatura de la superficie periferica exterior de la rueda con un termometro de radiacion. De esta forma, se mide la temperatura de la superficie periferica exterior del material objetivo de medicion de temperatura haciendo uso del termometro de radiacion mientras se mantiene sustancialmente constante el espacio entre la superficie periferica exterior del material objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico, en el lado de material objetivo de medicion de temperatura, incluso en un estado en el que se gira el material objetivo de medicion de temperatura alrededor de su eje central a medida que se enfrlan con agua el centro de rotation y la superficie periferica exterior del material objetivo de medicion de temperatura. Por consiguiente, la temperatura de la superficie periferica exterior del material objetivo de medicion de temperatura puede medirse con precision.

<2. Realizacion del aparato de medicion de temperatura superficial

A continuation, se describira un aparato de medicion de temperatura superficial que puede utilizarse en un metodo de la presente invencion, con referencia a dibujos adjuntos, tomando como ejemplo un caso en el que un material objetivo de medicion de temperatura es una rueda que tiene una seccion transversal sustancialmente circular. La FIGURA 1 es un dibujo esquematico que muestra un aparato 100 de medicion de temperatura superficial segun una realizacion de la presente invencion. El dibujo esquematico mostrado en la FIGURA 1 es una vista en planta del aparato 100 de medicion de temperatura superficial, que muestra una seccion transversal del interior de una carcasa 2. La FIGURA 2 es una vista frontal esquematica del aparato 100 de medicion de la temperatura superficial cuando se mira desde la direccion A de la FIGURa 1. La FIGURA 3 es una vista lateral esquematica del aparato 100

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de medicion de la temperatura superficial cuando se mira desde la direccion B de la FIGURA 1. Como se muestra en la FIGURA 1, el aparato 100 de medicion de temperatura superficial segun la presente realizacion incluye un termometro 1 de radiacion, la carcasa 2 y un vidrio optico 3, y esta dispuesto opuesto a un material objetivo W de medicion de temperatura.

El termometro 1 de radiacion es un termometro que mide la temperatura mediante la deteccion de la luz de radiacion termica, recibida por una unidad receptora 11 de luz del termometro 1 de radiacion.

La carcasa 2 tiene una abertura en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura. Adicionalmente, la carcasa 2 almacena en la misma al menos la unidad receptora 11 de luz del termometro 1 de radiacion, entre elementos estructurales del termometro 1 de radiacion.

El vidrio optico 3 esta encajado y sellado en el interior de la carcasa 2, entre el material objetivo W de medicion de temperatura y la unidad receptora 11 de luz del termometro 1 de radiacion, y es capaz de transmitir la luz de radiacion termica a traves del mismo.

El termometro 1 de radiacion incluye la unidad receptora 11 de luz, fibras opticas 12 y un cuerpo principal 13 del termometro de radiacion. Las fibras opticas 12 transfieren al cuerpo principal 13 del termometro de radiacion la luz de radiacion termica recibida por la unidad receptora 11 de luz. Cabe observar que las fibras opticas 12 pueden danarse cuando se usan solas, y, en consecuencia, cada una esta cubierta con un manguito flexible de acero inoxidable (no mostrado). El cuerpo principal 13 del termometro de radiacion lleva a cabo la conversion fotoelectrica de la luz de radiacion termica recibida por la unidad receptora 11 de luz, y las fibras opticas 12 transfieren la misma para convertir las senales electricas en una temperatura.

En el aparato 100 de medicion de temperatura superficial segun la presente realizacion, la carcasa 2 tiene la abertura en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura, y la carcasa 2 almacena en su interior la unidad receptora 11 de luz del termometro de radiacion 1. Adicionalmente, el vidrio optico 3 interpuesto entre el material objetivo W de medicion de temperatura y la unidad receptora 11 de luz del termometro 1 de radiacion transmite a traves del mismo la luz de radiacion termica. Es decir, la luz de radiacion termica emitida desde el material objetivo W de medicion de temperatura pasa a traves de la abertura de la carcasa 2 y el vidrio optico 3, y es recibida por la unidad receptora 11 de luz del termometro de radiacion 1. Por consiguiente, el termometro 1 de radiacion puede detectar la luz de radiacion termica emitida desde una superficie del objetivo W de medicion de temperatura.

En el aparato 100 de medicion de temperatura superficial segun la presente realizacion, la unidad receptora 11 de luz del termometro 1 de radiacion, as! como partes de las fibras opticas 12, estan almacenadas en la carcasa 2. Con el fin de asegurar la resistencia termica del termometro 1 de radiacion, es preferible almacenar solo una parte del termometro 1 de radiacion en la carcasa 2, como en la presente realizacion; sin embargo, la presente invencion no se limita a este ejemplo, y puede almacenarse todo el termometro 1 de radiacion en la carcasa 2.

En la presente realizacion, la unidad receptora 11 de luz tiene una forma circular con un diametro de 5 mm, cuando se mira desde la direccion A de la FIGURA 1. La unidad receptora 11 de luz esta situada en una posicion en la que el campo de medicion de la temperatura, en la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura, tiene un diametro de aproximadamente 10 mm.

En la presente realizacion, la seccion transversal de la carcasa 2 tiene forma de anillo, especlficamente, una forma cillndrica para poder ajustarla y sellarla facilmente en el vidrio optico 3, que tiene una seccion transversal sustancialmente circular como se describira mas adelante. Sin embargo, la presente invencion no se limita a este ejemplo, y puede usarse cualquiera de diversas formas para la carcasa 2, tal como una forma cillndrica ellptica o una forma cillndrica cuadrada, dependiendo de la forma del vidrio optico 3.

En la presente realizacion, para hacer que el vidrio optico 3 sea lo mas compacto posible al tiempo que se asegura eficazmente el campo de medicion de la temperatura, el vidrio optico 3 tiene una seccion transversal sustancialmente circular. Especlficamente, en la FIGURA 1 y la FIGURA 2 la forma del vidrio optico 3 es de tipo columna, con un diametro de 10 mm a 20 mm y una longitud de aproximadamente 100 mm. Al establecer una longitud de aproximadamente 100 mm para el vidrio optico 3, puede asegurarse la resistencia al calor y la propiedad a prueba de agua del termometro 1 de radiacion, y resulta deseable establecer una longitud del vidrio optico 3 que sea mas de cinco veces el diametro del vidrio optico 3. Sin embargo, la presente invencion no se limita a este ejemplo, y puede usar cualquiera de diversas formas, tales como una forma de columna ellptica o una forma de columna cuadrada.

En la presente realizacion, dado que una superficie terminal del vidrio optico 3, en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura, es adyacente a la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura, es poco probable que se introduzcan vapor de agua, agua dispersada y agua de refrigeracion en un espacio entre la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico 3, en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura. Adicionalmente, incluso cuando se introduzcan agua refrigerante

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y similares, el agua de refrigeracion que se introduzca en el espacio entre la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico 3 en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura, durante un proceso de enfriamiento con agua, tendra una tension superficial tal que se mantendra estacionaria en este espacio. En consecuencia, es posible corregir los errores de medicion de temperatura debidos a la absorcion o dispersion de la energla radiante por parte de vapor de agua o agua dispersada.

En la presente realizacion, la forma de la superficie terminal del vidrio optico 3 en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura es plana. Por consiguiente, incluso cuando cambia la forma superficial (curvatura) del material objetivo W de medicion de temperatura, el agua de refrigeracion que se introduce en el espacio entre la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico 3, en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura, presentara facilmente una tension superficial promedio. Sin embargo, la presente invention no esta limitada a este ejemplo, y la forma de la superficie terminal del vidrio optico 3 sobre el lado W de material objetivo de medicion de temperatura puede ser una forma acorde a la forma de la superficie del material objetivo W de medicion de la temperatura.

Especlficamente, la forma de la superficie terminal del vidrio optico 3 en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura puede ser una forma que tenga un espacio sustancialmente constante, entre la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico 3, en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura, a traves de la superficie terminal del vidrio optico 3 en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura. Mas especlficamente, la superficie terminal del vidrio optico 3 en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura puede tener una curvatura concentrica con la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura. En particular, en un caso en el que la rueda, a modo de material objetivo W de medicion de temperatura, tiene un diametro exterior constante (en un caso en el que el material objetivo W de medicion de temperatura tiene una forma de superficie constante), al darle a la superficie terminal del cristal optico 3 en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura una forma con curvatura, concentrica con la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura que tiene el diametro exterior constante, se considera que el agua de refrigeracion que se introduzca en el espacio entre la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico 3, en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura, adoptara mas facilmente la tension superficial.

El aparato 100 de medicion de temperatura superficial segun la presente realizacion incluye adicionalmente unos miembros 61 a 64 de sellado, un miembro de energization de vidrio optico (no mostrado) y un tapon 81. El vidrio optico 3 segun la presente realizacion esta encajado y sellado en el interior de la carcasa 2, mediante los miembros 61 a 64 de sellado. En la presente realizacion, como se muestra en la FIGURA 1, los miembros 61 a 64 de sellado estan encajados entre la carcasa 2 y el vidrio optico 3. Adicionalmente, en la presente realizacion de los miembros 61 a 64 de sellado, el miembro 61 de sellado situado mas cerca del material objetivo W de medicion de temperatura es preferiblemente un anillo de metal con una alta resistencia al calor, formado a partir de un metal blando tal como plomo. Al mismo tiempo, cada uno de los miembros 62 a 64 de sellado es preferiblemente una junta torica formada por un caucho resistente al calor, con una fuerte propiedad a prueba de agua, formada con una resina tal como silicio o teflon (marca registrada). En consecuencia, es posible asegurar la resistencia al calor y la propiedad a prueba de agua del termometro 1 de radiation, y suprimir los danos al vidrio optico 3 por impacto.

El miembro de energizacion de vidrio optico es un resorte (no mostrado) situado en el interior de la carcasa 2, y energiza el vidrio optico 3 hacia la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura. Adicionalmente, el tapon 81 esta bloqueado en el extremo del vidrio optico 3, en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura, de modo que el vidrio optico 3 no pueda escaparse de la carcasa 2. Por consiguiente, el vidrio optico 3 esta fijado firmemente entre el miembro de energizacion de vidrio optico y el tapon 81 y, en consecuencia, es posible evitar que el vidrio optico 3 se desplace debido a un impacto y se dane al hacer contacto con la carcasa 2, o con el termometro 1 de radiacion, y evitar que se dane el termometro 1 de radiacion.

En la presente realizacion, a modo de una realizacion preferida, el termometro 1 de radiacion detecta luz con una cualquiera de bandas de longitud de onda de 0,7 a 0,9 pm, de 1,0 a 1,2 pm y de 1,6 a 1,8 pm. Especlficamente, el cuerpo principal 13 del termometro de radiacion incluye un fotodiodo de Si o un fotodiodo de InGaAs, a modo de detector que lleva a cabo una conversion fotoelectrica de la luz de radiacion termica transferida por las fibras opticas 12, y emite corriente de acuerdo con la cantidad de luz. Despues de amplificar la corriente de salida del fotodiodo Si o el fotodiodo InGaAs, el cuerpo 13 del termometro de radiacion efectua una conversion de corriente-voltaje y una conversion A-D, y corrige la emisividad del material objetivo W de medicion de temperatura para convertir las senales electricas en una temperatura.

Adicionalmente, el cuerpo 13 principal del termometro de radiacion incluye un filtro optico que transmite solo luz que tenga una cualquiera de bandas de longitud de onda de 0,7 a 0,9 pm, 1,0 a 1,2 pm, y 1,6 a 1,8 pm, entre la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura y el detector del termometro 1 de radiacion, mas especlficamente entre el extremo de las fibras opticas 12 en el lado de cuerpo principal 13 del termometro de radiacion y el fotodiodo de Si o el fotodiodo de InGaAs. Asl, la longitud de onda de la luz de radiacion termica detectada por el termometro 1 de radiacion sera una cualquiera de las bandas de longitud de onda de 0,7 a 0,9 pm, de 1,0 a 1,2 pm, y de 1,6 a 1,8 pm. Observese que, en caso de utilizar el fotodiodo de Si como detector, se

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proporciona un filtro optico que transmite solo luz con una cualquiera de las bandas de longitud de onda de 0,7 a 0,9 pm, y de 1,0 a 1,2 pm. Adicionalmente, en caso de utilizar el fotodiodo de InGaAs como detector, se proporciona un filtro optico que transmite solo luz con una banda de longitud de onda de 1,6 a 1,8 pm.

Segun la configuracion preferida, como se describio anteriormente, el termometro 1 de radiacion detecta luz que tiene bandas de longitud de onda en las que la transmitancia de la luz de radiacion termica es alta, con respecto al agua presente en el espacio entre la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico 3 en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura, y, en consecuencia, pueden suprimirse los errores de medicion.

El vidrio optico 3 segun la presente realizacion es una varilla de cuarzo que transmite luz infrarroja cercana. Dado que una varilla de cuarzo presenta una alta transmitancia de luz que tenga una longitud de onda de 2 pm o menos, apenas se generan errores de medicion debidos a la absorcion de la luz de radiacion termica por parte de la varilla de cuarzo, o debidos a acciones similares. Sin embargo, la presente invencion no se limita a este ejemplo, y tambien puede usarse como el vidrio optico 3 un cristal optico que transmita luz de infrarrojo cercano, tal como cristal de zafiro o fluoruro de calcio (CaF2).

El aparato 100 de medicion de temperatura superficial segun la presente realizacion incluye un miembro de espaciamiento, que mantiene sustancialmente constante el espacio entre la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico 3, en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura. Especlficamente, el aparato 100 de medicion de la temperatura superficial segun la presente realizacion incluye, como el miembro de espaciamiento, un mecanismo 4 de rodillo de contacto. Como se muestra en la FIGURA 1, el mecanismo 4 de rodillo de contacto incluye un rodillo 41, miembros 42 y 44 de energizacion, un resorte 43 de energizacion y un cilindro 45 de aire.

Dado que el miembro 42 de energizacion esta fijado a la carcasa 2, cuando el cilindro 45 de aire energiza el miembro 44 de energizacion hacia el lado de material objetivo W de medicion de temperatura, el miembro 42 de energizacion energiza la carcasa 2 hacia el lado de material objetivo W de medicion de temperatura a traves del resorte 43 de energizacion. Asl, el rodillo 41 proporcionado en la carcasa 2 se ve presionado hacia la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura de manera que este constantemente en contacto con la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura. Es decir, el espacio entre la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico 3 en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura se decide dependiendo de la posicion en la que el rodillo 41 esta unido a la carcasa 2, y del tamano del diametro del rodillo 41, y se mantiene sustancialmente constante el espacio. Por consiguiente, es posible evitar que el vidrio optico 3 se dane al hacer contacto con el material objetivo W de medicion de temperatura. Adicionalmente, dado que la transmitancia no fluctua por el cambio de espesor del agua, puede medirse con mayor precision la temperatura superficial del material objetivo W de medicion de temperatura. Observese que en la presente realizacion se proporcionan dos rodillos 41 en la carcasa 2; sin embargo, la presente invencion no esta limitada a este ejemplo, y pueden proporcionarse tres o mas rodillos.

El material objetivo W de medicion de temperatura segun la presente realizacion es una rueda que tiene una seccion transversal sustancialmente circular, como se ha descrito anteriormente. Como se muestra en la FIGURA 1 y la FIGURA 3, el aparato 100 de medicion de temperatura superficial esta configurado para poder medir la temperatura de la superficie periferica exterior de la rueda, mediante el movimiento de rodadura del rodillo 41 tras la rotacion de la rueda.

Como se muestra en la presente realizacion, en un caso en el que la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura sobre la cual el termometro 1 de radiacion detecta la luz de radiacion termica es un plano sustancialmente vertical a la direccion horizontal, a modo de una realizacion preferida, el aparato 100 de medicion de temperatura superficial segun la presente realizacion calcula un valor de temperatura medido mediante la correccion del valor de salida del termometro 1 de radiacion, haciendo uso de la transmitancia de la luz de radiacion termica, con respecto a un espesor del agua correspondiente a una longitud que es sustancialmente la mitad del espacio entre la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico 3, en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura.

Segun la realizacion preferida, el aparato 100 de medicion de temperatura superficial corrige el valor de salida del termometro 1 de radiacion haciendo uso de la transmitancia de la luz de radiacion termica, con respecto a un espesor del agua correspondiente a una longitud que es sustancialmente la mitad del espacio entre la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico 3, en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura. En ese momento, se efectua la correccion del termometro 1 de radiacion mediante la estimation, como la transmitancia de la luz de radiacion termica con respecto a un espesor del agua correspondiente a una longitud que es sustancialmente la mitad del espacio entre la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico 3, en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura, el valor promedio de fluctuation de transmitancia debida al cambio del estado de carga del agua presente en el espacio entre la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico 3, en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura.

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La FIGURA 6 es un grafico que muestra los resultados de la observacion del estado de carga del agua presente entre una lamina de acero y una superficie terminal del vidrio optico 3, por el espacio entre la superficie superior (plano horizontal) de la lamina de acero, que es sustancialmente paralela a la direccion horizontal, o el plano (plano vertical) de la lamina de acero, que es sustancialmente vertical a la direccion horizontal, y la superficie terminal del vidrio optico 3. Especlficamente, el vidrio optico 3 tiene una forma de columna con un diametro de 10 mm o 20 mm. Como se muestra en la FIGURA 7, una camara representa visualmente el agua presente entre la lamina de acero y la superficie terminal del vidrio optico 3 cuando cambia el espacio, y se mide, a modo de una tasa de carga, un intervalo del contorno representado del agua que ocupa el campo de medicion de la unidad receptora 11 de luz del termometro 1 de radiacion, en la superficie terminal del vidrio optico 3. En lo referente a cada uno de los planos horizontal y vertical, se miden tres veces las tasas de carga de agua en el espacio establecido, y la FIGURA 6 muestra valores promedio de las tasas de carga medidas de agua.

Como se muestra en la presente realizacion, en un caso en el que la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura sobre la cual el termometro 1 de radiacion detecta la luz de radiacion termica es un plano sustancialmente vertical a la direccion horizontal, a modo de una realizacion preferida, la unidad receptora 11 de luz del termometro 1 de radiacion recibe la luz de radiacion termica emitida a traves del agua, presente en el espacio entre la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico 3, en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura, y se establece un espacio de 1,0 mm o menos entre la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico 3, en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura.

Como se muestra en la FIGURA 6, en el plano vertical de la lamina de acero, el agua que esta presente entre la lamina de acero y la superficie terminal del vidrio optico 3 se ve afectada por la gravedad. Por consiguiente, en un caso en el que el espacio es de 1,0 mm o menos, se genera una tension superficial tal que el agua queda cargada en un intervalo correspondiente a un area de sustancialmente el 60 % o mas de toda el area de la superficie terminal del vidrio optico 3, estando situada el area debajo de la superficie terminal. Es decir, segun la realizacion preferida, puede generarse una tension superficial tal que el agua de refrigeracion queda cargada en un intervalo correspondiente a un area de sustancialmente el 60 % o mas de toda el area de la superficie terminal del vidrio optico 3, en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura, estando situada el area debajo de la superficie terminal. En consecuencia, cuando la unidad receptora 11 de luz del termometro 1 de radiacion recibe la luz de radiacion termica a traves de una parte en la que esta cargada agua de refrigeracion, la transmitancia de la luz de radiacion termica pasa a ser sustancialmente constante, y puede medirse con una alta precision la temperatura superficial del material objetivo W de medicion de temperatura.

La FIGURA 8 muestra un ejemplo de la relacion entre la tasa de carga de agua y el error de medicion de temperatura. En el ejemplo de la FIGURA 8, se mide con el termometro 1 de radiacion la temperatura de un objetivo de medicion de temperatura a 500 °C, con longitudes de onda de detection de 1,0 a 1,2 pm. Supongamos que el campo de medicion de la unidad receptora 11 de luz del termometro 1 de radiacion es sustancialmente igual al diametro exterior del vidrio optico 3, en la superficie terminal del vidrio optico 3, como se muestra en la FIGURA 7. En este caso, cambia la tasa de carga del agua que esta presente entre la superficie del objetivo de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico 3, en el lado de objetivo de medicion de temperatura, con respecto al campo de medicion de la unidad 11 receptora de luz, de modo que se calculan los errores de medicion de temperatura del termometro de radiacion. De la FIGURA 8 se deduce que los errores de medicion de temperatura disminuyen a medida que aumenta la tasa de carga de agua. Cuando la tasa de carga de agua es del 60 % o superior, pueden suprimirse los errores de medicion de temperatura para que queden dentro de un margen de 3 °C.

Cabe observar que no es necesario que el campo de medicion de la unidad receptora 11 de luz del termometro 1 de radiacion sea sustancialmente igual al diametro exterior del vidrio optico 3, en la superficie terminal del vidrio optico 3. Por ejemplo, como se muestra en la FIGURA 9, el campo de medicion de la unidad receptora 11 de luz del termometro 1 de radiacion puede ajustarse para que sea menor que el diametro exterior del vidrio optico 3, en la superficie terminal del vidrio optico 3. Por consiguiente, es posible establecer el campo de medicion de la unidad receptora 11 de luz del termometro 1 de radiacion como la parte donde queda cargada el agua, incluso cuando la parte sea pequena con respecto al area de la superficie terminal del vidrio optico 3, y como la tasa de carga de agua donde la temperatura los errores de medicion esta dentro de un intervalo predeterminado.

Por otro lado, a diferencia de la presente realizacion, en un caso en el que la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura sobre la cual el termometro 1 de radiacion detecta la luz de radiacion termica es la superficie superior del material objetivo W de medicion de temperatura, sustancialmente paralela en la direccion horizontal, es preferible que el espacio entre la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico 3, en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura, sea de 2,5 mm o menos.

Como se muestra en la FIGURA 6, puede observarse que, en el plano horizontal de la lamina de acero, en un caso en el que el espacio es de 2,5 mm o menos, se genera una tension superficial tal que el agua queda cargada sustancialmente en todo el espacio entre la lamina de acero y la superficie terminal del vidrio optico 3. Es decir, en la

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configuracion preferida, el agua de refrigeracion puede quedar cargada en el espacio entre la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico 3, en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura. Por consiguiente, la transmitancia de la luz de radiacion termica no fluctua debido al cambio del estado de carga del agua, la transmitancia de la luz de radiacion termica dependiente del espesor del agua (transmitancia en un caso en el que el espesor del agua es el espacio) pasa a ser sustancialmente constante, y puede medirse con una elevada precision la temperatura superficial del material objetivo de medicion de temperatura.

El aparato 100 de medicion de la temperatura superficial segun la presente realizacion puede incluir un aparato 5 de suministro de agua. Como se muestra en la FIGURA 3, el aparato 5 de suministro de agua segun la presente realizacion esta dispuesto fuera de la carcasa 2, de modo que puede suministrarse agua al espacio entre el material objetivo W de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico 3, en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura. Es decir, suplementando agua mediante el aparato 5 de suministro de agua, se carga agua en el espacio entre el material objetivo W de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico 3, en el lado de material objetivo W de medicion de temperatura. En consecuencia, la transmitancia de la luz de radiacion termica no fluctua debido al cambio del estado de carga del agua, y puede medirse con una alta precision la temperatura de la superficie del material objetivo W de medicion de temperatura.

Como una realizacion preferida, el aparato 100 de medicion de temperatura superficial segun la presente realizacion incluye adicionalmente un mecanismo 7 de purga. La FIGURA 4 es un diagrama esquematico del mecanismo 7 de purga en el interior de la carcasa 2. Como se muestra en la FIGURA 1 y la FIGURA 4, el mecanismo 7 de purga segun la presente realizacion esta constituido por una boquilla 71 de aire y un manguito 72. La boquilla 71 de aire esta dispuesta en el interior del manguito 72. Adicionalmente, la boquilla 71 de aire y el manguito 72 estan insertados en el interior de la carcasa 2.

La boquilla 71 de aire, que expulsa aire de purga al interior de la carcasa 2, puede evitar que el agua entre en el interior de la carcasa 2 y hacer que un espacio en la periferia de la unidad receptora 11 de luz del termometro 1 de radiacion, almacenado en el interior de la carcasa la carcasa 2, tenga una atmosfera limpia. Por consiguiente, es posible evitar que se generen errores de medicion debidos a un cambio de una zona de medicion, en la que se mida la temperatura, debido a la condensacion en la unidad 11 receptora de luz. El manguito 72 tambien se comunica con el exterior de la carcasa 2. Dado que el lado de material objetivo W de medicion de temperatura de la carcasa 2 esta encajado y sellado en el vidrio optico 3, el aire de purga expulsado desde la boquilla 71 de aire se libera al exterior a traves del manguito 72.

Cabe observar que no existe una limitacion particular en el tipo de aire de purga, siempre que el aire de purga sea un gas incoloro que no forme un apantallado con respecto a la luz de radiacion termica, tal como el aire seco o el nitrogeno. Adicionalmente, no existe una limitacion particular en el sistema de purga, siempre que se pueda mantener una atmosfera limpia.

La FIGURA 10 es un diagrama esquematico que muestra un aparato experimental para evaluar la precision de la medicion de la temperatura superficial sobre un plano vertical de una lamina de acero, en un proceso de enfriamiento con agua. Especlficamente, como se muestra en la FIGURA 10, un calentador 92 esta dispuesto en un recipiente hermetico 90. El recipiente hermetico 90 tiene una ventana 94 de cuarzo, en un plano de medicion de temperatura. El aparato 100 de medicion de la temperatura superficial segun la presente realizacion esta dispuesto de manera que el espacio entre la superficie de la ventana 94 de cuarzo y la superficie terminal del vidrio optico 3 sea 1 mm. Adicionalmente, puede medirse con precision la temperatura en el recipiente hermetico 90 mediante un termopar 96, dispuesto en el recipiente hermetico 90.

La FIGURA 11 es un grafico que muestra los resultados de medicion de temperatura obtenidos por el aparato 100 de medicion de temperatura superficial, antes y despues de pulverizar agua sobre la ventana 94 de cuarzo desde una boquilla 98 de agua, despues de calentar el calentador 92 del aparato experimental mostrado en la FIGURA 10 y aumentar la temperatura en el recipiente hermetico 90, a una temperatura predeterminada. Como se muestra en la FIGURA 11, antes de iniciar el enfriamiento con agua, los resultados de la medicion de temperatura muestran temperaturas que son sustancialmente iguales a las medidas por el termopar 96. Despues de iniciar el enfriamiento por agua, los resultados de la medicion de temperatura muestran un error de medicion de temperatura de aproximadamente 4 °C, con respecto a la temperatura medida por el termopar 96. Dado que el agua se carga de manera constante en el espacio entre la superficie de la ventana 94 de cuarzo y la superficie terminal del vidrio optico 3, la transmitancia de la luz de radiacion termica puede afectar al espesor del agua, que es 1 mm, y puede generarse la disminucion de aproximadamente 4 °C en la medicion de la temperatura. Es decir, cuando se corrige el valor de salida del termometro 1 de radiacion, haciendo uso de la transmitancia de la luz de radiacion termica con respecto al espesor del agua, y se calcula el valor de la temperatura, puede medirse la misma con una alta precision.

Cabe observar que los resultados de medicion de temperatura obtenidos por el aparato 100 de medicion de temperatura superficial fluctuan ampliamente durante el enfriamiento con agua, dado que se generan variaciones por el estado de carga del agua que esta presente entre la superficie de la ventana 94 de cuarzo y la superficie terminal

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del vidrio optico 3. Sin embargo, el grado de fluctuacion en los resultados de la medicion de temperatura es de aproximadamente 3 °C. Incluso cuando se tiene en cuenta este grado de fluctuacion, pueden obtenerse resultados de medicion de temperatura con una disminucion del error de medicion de temperatura de aproximadamente 3 a 6 °C, con respecto a la temperatura medida por el termopar 96, lo que puede considerarse una medicion precisa de la temperatura. Adicionalmente, cuando el valor de temperatura medido se calcula obteniendo el valor promedio de este grado de fluctuacion, puede medirse la temperatura con una elevada precision.

La presente invencion no esta limitada a las configuraciones segun la realizacion descrita anteriormente, y son posibles diversas modificaciones sin apartarse del alcance de la presente invencion. Por ejemplo, aunque la realizacion anterior ha mostrado un caso en el que el material objetivo W de medicion de temperatura es una rueda, el material objetivo W de medicion de temperatura puede ser una tuberla de acero, una lamina de acero o similar, sin limitacion.

Adicionalmente, en la realizacion descrita anteriormente, aunque segun la invencion el vidrio optico 3 esta encajado y sellado en el interior de la carcasa 2, son posibles otros ejemplos. Por ejemplo, como un ejemplo de modificacion del vidrio optico 3 segun dicha realizacion, puede interponerse el vidrio optico 3 entre el material objetivo W de medicion de temperatura y la unidad receptora de luz del termometro 1 de radiacion, para evitar que entre agua en el espacio entre el vidrio optico 3 y la unidad receptora 11 de luz del termometro 1 de radiacion. Especlficamente, por ejemplo, el vidrio optico 3 puede ser un vidrio optico largo que se extienda en la direction vertical al plano horizontal (la direccion vertical a la luz de radiacion termica, emitida desde el material objetivo W de medicion de temperatura a la unidad receptora 11 de luz del termometro 1 de radiacion). Por consiguiente, incluso con una configuration en la que la unidad receptora 11 de luz este almacenada en el interior de la carcasa 2 y el vidrio optico 3 no este encajado y sellado en el interior de la carcasa 2, es poco probable que entre agua en el espacio entre el vidrio optico 3 y la unidad receptora 11 de luz del termometro 1 de radiacion.

[Lista de signos de referencia]

1 termometro de radiacion

2 carcasa

3 vidrio optico

4 mecanismo de rodillo de contacto

5 aparato de suministro de agua

7 mecanismo de purga

11 unidad receptora de luz

12 fibra optica

13 cuerpo principal del termometro de radiacion 41 rodillo

42, 44 miembro de energization 43 resorte de energizacion 45 cilindro de aire 61 a 64 miembro de sellado

71 boquilla de aire

72 manguito

W material objetivo de medicion de temperatura

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un metodo de medicion de la temperatura superficial para medir la temperatura superficial de un material objetivo (W) de medicion de temperatura, mediante la deteccion, haciendo uso de un termometro (1) de radiacion, la luz de radiacion termica emitida desde una superficie del material objetivo (W) de medicion de temperatura en un proceso de enfriamiento con agua, comprendiendo el metodo:

proporcionar un termometro (1) de radiacion que comprende una unidad receptora (11) de luz, y una carcasa (2) que tiene una abertura en un lado de material de medicion de temperatura, almacenando la carcasa, en su interior, al menos la unidad receptora (11) de luz del termometro (1) de radiacion;

interponer un vidrio optico (3), configurado para transmitir la luz de radiacion termica, entre el material objetivo (W) de medicion de temperatura y la unidad receptora (11) de luz del termometro (1) de radiacion, en donde el vidrio optico (3) se encaja y sella en el interior de la carcasa (2);

localizar una superficie terminal del vidrio optico (3) en un lado de material objetivo de medicion de temperatura, adyacentemente a la superficie del material objetivo (W) de medicion de temperatura, y medir la temperatura superficial del material objetivo (W) de medicion de temperatura; y

proporcionar un miembro de espaciamiento, configurado para mantener sustancialmente constante un espacio entre la superficie del material objetivo (W) de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico (3), en el lado de material objetivo de medicion de temperatura;

en donde la unidad receptora (11) de luz del termometro (1) de radiacion recibe la luz de radiacion termica emitida a traves del agua que esta presente en el espacio entre la superficie del material objetivo (W) de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico (3), en el lado de material objetivo de medicion de temperatura, y

en donde la superficie del material objetivo (W) de medicion de temperatura sobre la cual el termometro (11) de radiacion detecta la luz de radiacion termica es un plano sustancialmente vertical, con respecto a una direccion horizontal, y en donde el espacio entre la superficie del material objetivo (W) de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico (3), en el lado de material objetivo de medicion de temperatura, es de 1,0 mm o menos.
2. El metodo de medicion de la temperatura superficial segun la reivindicacion 1,

en donde el termometro (1) de radiacion detecta luz que tiene una cualquiera de bandas de longitud de onda de 0,7 a 0,9 pm, de 1,0 a 1,2 pm y de 1,6 a 1,8 pm.
3. El metodo de medicion de la temperatura superficial segun la reivindicacion 1,

en donde se calcula un valor de temperatura medido mediante la correccion de un valor de salida del termometro (1) de radiacion, haciendo uso de una transmitancia de la luz de radiacion termica con respecto a un espesor de agua correspondiente a una longitud, que es sustancialmente la mitad del espacio entre la superficie del material objetivo (W) de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico (3), en el lado de material objetivo de medicion de temperatura.
4. El metodo de medicion de la temperatura superficial segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende:

un aparato (5) de suministro de agua, configurado para suministrar agua al espacio entre la superficie del material objetivo (W) de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico (3), en el lado de material objetivo de medicion de temperatura.
5. El metodo de medicion de la temperatura superficial segun la reivindicacion 1,

en donde el material objetivo (W) de medicion de temperatura es un material de acero que tiene forma de disco, forma de columna, o una forma cillndrica con una superficie periferica exterior, y

en donde, cuando se mide la temperatura superficial del material objetivo (W) de medicion de temperatura, se mide la temperatura de la superficie periferica exterior del material objetivo (W) de medicion de temperatura haciendo uso del termometro (1) de radiacion, mientras se mantiene sustancialmente constante el espacio entre la superficie periferica del material objetivo (W) de medicion de temperatura y la superficie terminal del vidrio optico (3), en el lado de material objetivo de medicion de temperatura, en un estado en el que se hace girar el material objetivo (W) de medicion de temperatura alrededor de un eje central del mismo, a modo de centro de rotacion, y se enfrla con agua la superficie periferica exterior del material objetivo (W) de medicion de temperatura.