Przedmiotem wynalazku jest miernik mocy pro¬ mieniowania cieplnego, zwlaszcza do pomiaru tem¬ peratury plomienia zagwi, strumienia plazmy, gla¬ zów i cieczy oraz mocy promieniowania lasero¬ wego.Znane sa procesy technologiczne, w których pro¬ mien lasera wykorzystywany jest do spawania, ciecia, obróbki termicznej i innych. Prawidlowe prowadzenie tych procesów wymaga dokladnego dawkowania mocy promieniowania laserowego co powoduje koniecznosc kontrolowania mocy promie¬ niowania bez przerywania promienia laserowego.Znany jest miernik mocy promieniowania ciepl¬ nego, majacy czujnik umieszczony w strumieniu promieniowania cieplnego, z którym jest polaczony rejestrator zmian temperatury czujnika pod wply¬ wem promieniowania Cieplnego. W mierniku tym czujnik ma postac klebka splatanego wlókna prze¬ wodzacego prad elektryczny zamocowanego nieru¬ chomo, na który skierowany jest irtrtwnien pro¬ mieniowania cieplnego, na przyklad strumien la¬ sera. Moc promieniowania laserowego okresla Sie na podstawie oporu elektrycznego wlókna prze¬ wodnika.Wada znanego miernika jest to, ze pomiar mocy promieniowania laserowego jest polaczony z cal¬ kowita przerwa promienia lasera, co w wielu za¬ stosowaniach jest niedopuszczalne, gdyz prowadzi do przerwy w procesie technologicznym. Mierni¬ kiem tym mozna mierzyc wylacznie promien la- 10 15 25 sera nieduzej mocy, gdyz wlókno csujnik* prze* grzewa sie i ulega Uszkodzeniu.Ponadto w mierniku tym na czujnik maja wplyw czynniki zewnetrzne na przyklad przeciagi 1 przy¬ padkowe zanieczyszczenia co zmniejsza dokladnosc" pomiarów, a takze skutecznosc wykorzystania miernika.Znany miernik nie pozwala na pomiar rozklada gestosci promieniowania cieplnego w przekroju poprzecznym strumienia.Celem wynalazku jest skonstruowanie miernika mocy promieniowania cieplnego o zwiekszonej do¬ kladnosci potniaru promieniowania cieplnego, W sposób ciagly, bez przerywania promienia ora2 podwyzszonej pewnosci dzialania.Cel ten zostal osiagniety prfcea to; ze czujnik ma postac zygzakowatego wlókna przewodzacego prad elektryczny i Jest tttybuowany z rnofcliwoscLa przemieszczenia sie ze stabilizowana predkoscia w strumieniu promieniowania cieplnego.Czujnik osadzony jest na tarczy zamocowanej na wale napedu, którego oi obrotu usytuowana jest wzdluz strumienia promieniowania cieplnego, a czujnik umieszczony jest w plaszczyznie tarczy i zamocowany w punktach zgiecia zwróconych do osi tarczy na jej obwodzie.W innym rozwiazaniu miernik ma dodatkowa tarcze, osadzona na wale napedu, którego os obro¬ tu usytuowana jest w popraek strumienia promie¬ niowania cieplnego a wlókno czujnika rozciagniete 1278453 127 845 4 jest pomiedzy tarcza i tarcza dodatkowa i zamo¬ cowane w punktach przegiecia kolejno na obwo¬ dzie tarczy i tarczy dodatkowej. *tDdlegloscr miedzy rzedem parzystych i rzedem nieparzystych punktów przegiecia wlókna czujni¬ ka jest wieksza od najwiekszego przekroju po¬ przecznego strumienia promieniowania cieplnego.Odleglosc miedzy tarcza i tarcza dodatkowa jest wieksza od najwiekszego przekroju poprzecznego strumienia promieniowania cieplnego. Tarcza i tar¬ cza dodatkowa wykonane sa z materialu dielek- Ifcrycznego, W mierniku wedlug wynalazku stosowana jest taka predkosc obrotu czujnika, która eliminuje wplyw przypadkowych przeciagów i wskazan tem¬ peratury otoczenia w miejscu ustawienia mierni¬ ka na dokladnosc pomiarów. Predkosc obrotów czujnika mozna zmieniac co zapewnia pomiar skali mocy promieniowania cieplnego.Miernik wedlug wynalazku umozliwia dokony¬ wanie pomiaru mocy strumienia promieniowania cieplnego w szerokim zakresie bez jakichkolwiek zmian konstrukcyjnych miernika i stosowania do konstrukcji miernika elementów produkowanych w przemysle.Korzystna cecha jest latwosc wymiany elemen¬ tów miernika, oraz male wymiary mierników umo¬ zliwiajace ustawienie ich praktycznie w kazdym punkcie drogi strumienia promieniowania ciepl¬ nego.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat miernika mocy promieniowa¬ nia cieplnego z tarcza glówna, w której zamoco¬ wany jest element czujnikowy w postaci wlókna przewodzacego prad elektryczny dla przemyslu, gdy os walu wyjsciowego napedu i z umocowana na nim tarcza jest usytuowana w poprzek stru¬ mienia promieniowania cieplnego, fig. 2 — mier¬ nik z fig. 1 w widoku w kierunku strzalki A, fig. 3 — miernik wedlug fig. 1 dla przypadku gdy os walu wyjsciowego usytuowana jest wzdluz strumienia promieniowania cieplnego, fig. 4 — miernik z fig. 3 w widoku w kierunku strzalki B, fig. 5 — miernik wedlug fig. 3 z rura, wewnatrz której zamyka sie strumien promieniowania ciepl¬ nego i wokól której obraca sie naped, fig. 6 — miernik z fig. 5 w widoku w kierunku strzalki C, fig. 7 — miernik wedlug fig. 1 z dodatkowa tarcza, fig. 8 — miernik z fig. 7 w widoku w kierunku strzalki D, fig. 9 — miernik, w którym element czujnikowy jest wykonany w postaci paska zamo¬ cowanego do klamry, fig. 10—miernik z fig. 9 w widoku w kierunku strzalki B, fig. 11 — mier¬ nik fig. 9 z paskiem zamocowanym jednym kon¬ cem do walu wyjsciowego napedu, fig. 12 — mier¬ nik z fig. 11 w widoku w kierunku strzalki F, fig. 13 — schemat ukladu do pomiaru mocy pro¬ mieniowania cieplnego a fig. 14 — uklad z fig. 13 w widoku z kierunku strzalki G.Miernik mocy promieniowania cieplnego ma na¬ ped 1 z walem wyjsciowym 2, którego os 3 obrotu jest usytuowana w poprzek strumienia 4 promie¬ niowania cieplnego. W tym przykladzie wykona¬ nia na wale 2 osadzona jest tarcza 5 prostopadle do osi 3 obrotu walu 2. Tarcza 5 jeit wykonana z materialu dielektrycznego.W strumieniu 4 promieniowania cieplnego jest usytuowany czujnik, który mozna przesuwac ze ¦ stala predkoscia. W tym przykladzie wykonania, czujnik ma postac wlókna 6 przewodzacego prad elektryczny wygietego faliscie w plaszczyz.iie obro¬ tu tarczy 5 i umocowanego na jej obwodzie (fig. 1, 2). Miernik ma równiez przyrzad 7 do reje¬ stracji odksztalcen termicznych pod wplywem pro¬ mieniowania cieplnego, do którego wejsc podlaczo¬ no za posrednictwem kolektora 6 koncówki 9 wlókna 6.Na fig, 3 i 5 przedstawiono schemat miernika promieniowania cieplnego, analogiczny do sche¬ matu przedstawionego na fig. 1, 2 lecz w którym os 3 walu wyjsciowego 2 napedu 1 jest usytuowa¬ na wzdluz strumienia 4 promieniowania cieplnego.W innym przykladzie wykonania, przedstawio¬ nym na fig. 5 i 6 miernik mocy promieniowania cieplnego ma rure 11 zamocowana do stojaka 10, która obejmuje strumien 4 promieniowania ciepl¬ nego. Stojak 10 zamocowany jest do platformy 12.Na rurze 11 osadzona jest obrotowo tuleja 13 po¬ laczona z silnikiem 14 usytuowanym na platfor¬ mie 12 za pomoca przekladni pasowej 15. Prze¬ kladnia pasowa 15 ma kolo pasowe 16, pasek 17 i kolo pasowe 18. Tuleja 13 i naped 1 polaczone sa ze soba na stale za pomoca konsoli 19 tak, ze os 3 walu wyjsciowego 2 napedu 1 jest usytuowa¬ na w poprzek strumienia 4. Naped 1 jest pola¬ czony do wyjsc 20 zródla zasilania (na rysunku nie pokazane) za posrednictwem pierscieni kon¬ taktowych 21 zamocowanych na tulei 13. Kolek¬ tory 8 polaczone sa z wejsciem przyrzadu 7 po¬ przez dodatkowa pare kolektorów 22, osadzonych na tulei 13.Przedstawiony na fig. 7 i 8 miernik mocy pro¬ mieniowania cieplnego ma dodatkowa tarcze 23, zamocowana ha wale 2 równolegle do tarczy glów¬ nej 5. Tarcza 23 jest wykonana z dielektryka.Odleglosc miedzy tarczami 5 i 23 powinna byc wieksza od przekroju poprzecznego strumienia 4 promieniowania cieplnego. Czujnik ma postac wló¬ kna 6 przewodzacego prad elektryczny, naciagnie¬ tego zygzakiem pomiedzy tarczami 5 i 23 i za¬ mocowanego na obwodach tarcz. Pozostale elemen¬ ty miernika sa analogiczne jak w mierniku uwi¬ docznionym na fig. 3.Jeszcze inny przyklad wykonania miernika mo¬ cy promieniowania cieplnego, przedstawiono na fig. 9 i 10. Miernik ten ma czujnik stanowiacy pasek 24 z bimetalu. Szerokosc paska 24 jest mniejsza od przekroju strumienia 4 promieniowa¬ nia cieplnego, a jego dlugosc wieksza od przekroju strumienia 4. Miernik ma klamre 25 zamocowana na wale 2. Do konców klamry 25 sa zamocowane konce paska 24 tak, ze pasek 24 ekranuje klamre 25 od strumienia 4 promieniowania cieplnego.Przyrzad 7 stanowi znany wskaznik 26 przemiesz¬ czen liniowych, którego wejscie 27 polaczone jest ze srodkiem paska 24 stanowiacym srodek obrotu paska.W przykladzie wykonania przedstawionym na fig. 11 i 12 miernik mocy promieniowania cieplne- 20 25 30 35 45 50 55 60127 845 go. ma element czujnikowy, który stanowia dwa paski 28, 29, zamocowane jednym koncem do wa¬ lu 2 tak. ze plaszczyzna kazdego paska 28, 29 jest prostopadla do strumienia 4 promieniowania cie¬ plnego.Wskaznik 26 przemieszczen liniowych ma zwier¬ ciadla 30, 31 zamocowane na swobodnych koncach odpowiednich pasków 28, 29. Podczas obrotu walu 2 na zwierciadla 30, 31 (na przyklad na zwiercia¬ dlo 30) jest skierowana wiazka swietlna 32 ód promiennika 33. Na drodze odbitej wiazki swietl¬ nej 34 jest usytuowana skala 35 odczytu.Na fig. 13 i 14 przedstawiony jest uklad do,po¬ miaru mocy promieniowania cieplnego, który ma trzy mierniki 36, wedlug wynalazku, z lig. 3.Mierniki 36 sa usytuowane wzgledem siebie co 120° tak, ze ich wlókna 6 przewodzace prad elek¬ tryczny pokrywaja przekrój wiazki promieniowa¬ nia cieplnego.Miernik mocy strumienia promieniowania ciepl¬ nego dziala w sposób opisany ponizej.Czujnik usytuowany w strumieniu promienio¬ wania cieplnego, pochlania czesc jego energii, co powoduje wzrost jego temperatury, przy czym obraca sie on ze stala predkoscia co zapewnia stabilizacje jego temperatury na okreslonym po¬ ziomie.W przypadku wykonania czujnika w postaci wlókna przewodzacego prad, jego konce 9 podla¬ cza sie do przyrzadu 7 wyskalowanego w jednost¬ kach mocy promieniowania cieplnego, który mie¬ rzy zmiany opornosci elektrycznej wlókna 6.Jezeli wlókno 6 (fig. 1, 2) przewodzace prad jest zamocowane na obwodzie glównej tarczy 5, zas os 3 obrotu walu 2 napedu 1 jest usytuowana po¬ przecznie do strumienia 4 promieniowania cieplne¬ go, miernik mocy promieniowania cieplnego mie¬ rzy moc strumienia 4 promieniowania cieplnego, z równomiernymi rozdzialem gestosci mocy w prze¬ kroju strumienia 4 promieniowania cieplnego.Gdy os 3 jest usytuowana wzdluz strumienia 4 promieniowania cieplnego to miernik mierzy cal¬ kowita moc strumienia 4 promieniowania ciepl¬ nego.Korzystne jest, ze w obu przykladach wykona¬ nia, przy minimalnym strumieniu 4 promieniowa¬ nia cieplnego zwiekszajac liczbe obrotów walu 2 podwyzsza sie trwalosc fali wlókna 6 przewodza¬ cego prad, plaszczyzna ulozenia fali wlókna 6 pro¬ wadzacego pokrywa sie z plaszczyzna dzialania odsrodkowych sil zewnetrznych.Takze optymalne uksztaltowanie umozliwia za¬ stosowanie wlókna 6 o minimalnej powierzchni przekroju poprzecznego a tym samym uzyskanie minimalnej bezwladnosci miernika.W przypadku, gdy naped 1 jest polaczony na stale za pomoca konsoli 19 z tuleja 13 osadzona na rurze 11. wlókno 6 przewodzace prad ma moz¬ liwosc wykonania jednego dodatkowego obrotu wokól strumienia 4 promieniowania cieplnego, zamknietego w rurze 11. W tym przypadku mier¬ nik mocy promieniowania cieplnego mierzy prze¬ strzenny rozklad gestosci mocy w dowolnym prze¬ kroju strumienia 4 promieniowania cieplnego.Gdy wlókno 6 przewodzace prad elektryczny 10 40 45 jest naciagniete zygzakowato miedzy tarczami 5 i 23, miernik mierzy scalkowana moc strumienia 4 promieniowania cieplnego.Jezeli czujnik stanowi pasek 24 lub dwa paski 28, 29, to jako przyrzad 7 wykorzystuje sie wskaz¬ nik 26 przemieszczen liniowych, wyskalowany w jednostkach mocy promieniowania cieplnego.Pod wplywem promieniowania, pasek 24 lub paski 28, 29 ulegaja odksztalceniom, których wiel¬ kosc po odpowiednim wyskalowaniu jest podsta¬ wa do oceny mocy strumienia 4 promieniowania cieplnego.Srodek paska 24, którego konce zamocowane na klamrze 25, polaczony jest bezposrednio z wej¬ sciem 27 wskaznika 26, mierzacego wielkosc od¬ ksztalcen.Paski 28, 29 w trakcie przecinania strumienia 4 ulegaja odksztalceniu powodujac zmiane polacze¬ nia zwierciadel 30, 31 w stosunku do waskiej wiazki 32 swietlnej. Prowadzi to do zmiany po¬ lozenia odbitej wiazki swietlnej 34. Wielkosc zmiany jest rejestrowana na skali 35 wskaznika 26.Zamiast zwierciadel 30, 31 mozna wykorzystac polerowane powierzchnie (na rysunku nie poka¬ zane), które wykonane sa na swobodnych kon¬ cach pasków 28, 29.Dla okreslenia miejsca maksymalnej mocy stru¬ mienia 4 promieniowania cieplnego wykorzystuje sie uklad pomiaru mocy promieniowania cieplne^ go, który ma trzy mierniki 36 mocy promienio¬ wania cieplnego. Wzajemne usytuowanie mierni¬ ków 36 co 120° umozliwia dokonanie jednoczesne¬ go pomiaru scalkowaneg mocy i okreslenie polo¬ zenia maksimum mocy promieniowania cieplnego w przekroju strumienia 4 promieniowania ciepl¬ nego.Zastrzezenia patentowe 1. Mierriik mocy promieniowania cieplnego, za¬ wierajacy czujnik, usytuowany w strumieniu pro¬ mieniowania cieplnego, z którym polaczony jest przyrzad do rejestrowania zmian temperatury czujnika pod wplywem promieniowania cieplnego, znamienny tym, ze czujnik ma postac zygzakowa¬ tego wlókna (6X przewodzacego prad elektryczny i zamocowanego w co drugim punkcie przegiecia na tarczy (5) osadzonej na wale (£) napedu (1). 2. Miernik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze odleglosc miedzy rzedem parzystych i rzedem nie¬ parzystych punktów przegiecia-wlókna (6) czujnika jest wieksza od najwiekszego przekroju poprzecz¬ nego strumienia (4) promienia cieplnego. 3. Miernik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze tarcza (5) jest wykonana z materialu dielektrycz¬ nego. 4. Miernik mocy promieniowania cieplnego, za¬ wierajacy czujnik, usytuowany w strumieniu pro¬ mieniowania cieplnego, z którym polaczony jest przyizad do rejestrowania zmian temperatury czujnika pod wplywem promieniowania cieplnego, znamienny tym, ze ma tarcze dodatkowa (23) osa¬ dzona na wale (2), którego os obrotu usytuowana jest w poprzek strumienia (4) promieniowania127 845 1 8 cieplnego, a wlókno (6) czujnika rozciagniete jest (23) jest wieksza od najwiekszego przekroju po- pomiedzy tarcza (5) a tarcza dodatkowa (23) i grzecznego strumienia (4) promieniowania ciepl- zamocowane w punktach przegiecia na obwodzie nego. tarczy (5) i tarczy dodatkowej (23). 6. Miernik wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze 5. Miernik wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze • tarcza dodatkowa (23) wykonana jest z materialu odleglosc miedzy tarcza (5) i tarcza dodatkowa dielektrycznego. 4i 5- !u 8 -^mw?h? *mm;pmkm wm ¦*4f»*iJ*< FIU f/fi* FIE.5 FIEE127 845 7 L 3 i-i ffl^S ILI^^^H r / m PI mm^ FIEJ /£ Mi* 8' ^2 !££.•.V FIRB 26 p j 27 \ 24M 4 4-1 m ¦25 FIG. 9 FIG. W C^?' 2BAI 33 L^ 29- 7 ^ FlG.il127849 *J f* WZGraf. Zd 2 — 185/85 — 80 + 16 Cena 100 xl PL PL