PL51663B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 20. VII. 1966 51663 KI. 42i 10/20 MKP G 01 k <\\\0 UKD Twórca wynalazku: dr inz. Jerzy Karwacki BIBLIOTEKA Wlasciciel patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza (Katedra Automatyki i Elektroniki Przemyslowej), Kraków (Polska) Urzedu Patentowego WrthJ fciczjpospilitij iHtoitfi Sposób wzorcowego pomiaru temperatury gazów przemyslowych Przedmiotem wynalazku jest sposób wzorcowego pomiaru temperatury gazów przemyslowych o ogra¬ niczonej zawartosci zanieczyszczen, za pomoca zna¬ nego termoelementu.

Dotychczasowe sposoby pomiaru temperatury gazów sa zawsze obarczone bledem strukturalnym skutkiem czego ustalenie rzeczywistej temperatury gazów jest bardzo utrudnione. Blad ten jest wyni¬ kiem róznicy temperatury mierzonego osrodka ga¬ zowego i elementu miernika, przejmujacego sygnal temperatury oraz jest spowodowany istnieniem znacznego oporu wnikania ciepla i stosunkowo niewielkiego oporu odpromieniowania i odwodze¬ nia ciepla z tego elementu. Dotychczasowe metody zmniejszajace ten Iblad polegaja na ekranowaniu termoelementiu, zwiekszajacemu opór odpromienio¬ wania oraz na stosowaniu pirometrów aspiracyj- nych, w których jest zwiekszony konwekcyjny wspólczynnik wymiany ciepla. Ten blad moze byc oszacowany tylko numerycznia natomiast jego wy¬ liczenie jest bardzo pracochlonne. Ponadto doklad¬ nosc wyliczenia jest uzalezniona od szczególowej znajomosci wszystkich parametrów, wystepujacych podczas procesu pomiaru temperatury gazów.

Te trudnosci i niedogodnosci usuwa sposób wzor¬ cowego pomiaru temperatury gazów przemyslowych wedlug wynalazku, który polega na spowodowaniu zmiany predkosci przeplywu pobranej próbki gazu z mierzonego osrodka gazowego poprzez czujnik termoelementu, skutkiem czego nastepuje ochlodze- 15 20 25 30 nie próbki z równoczesnym zmniejszeniem sie war¬ tosci róznicy pomiedzy temperatura pobranej próbki gazu, a temperatura spoiny termoelementu, przej¬ mujacej sygnal temperatury.

To zmniejszenie sie wartosci róznicy wynika ze zwiekszenia wspólczynnika wymiany ciepla pomie¬ dzy próbka gazu, a spoina termoelementu i zmniej¬ szenia sumarycznego wspólczynnika wymiany ciepla miedzy tym elementem, a otoczeniem, przy czym oba te zjawiska wystepuja jednoczesnie.

Pomiar temperatury gazów sposobem wedlug wynalazku przeprowadza sie przez umieszczenie w badanym osrodku gazowym termoelementu, oslo¬ nietego ekranujaca ksztaltka, który mierzy tem¬ perature osrodka. Równoczesnie mierzy sie pred¬ kosc przeplywu próbki gazu poza czujnikiem znanymi metodami na przyklad metoda spie¬ trzenia stosujac zwezke pomiarowa. Pomiar po¬ wtarza sie kilkakrotnie dla róznych predkosci przeplywu próbek, którym odpowiadaja inne ochlo¬ dzenia. Przeplyw próbki gazu badanego osrodka przez czujnik jest wywolany róznica cisnien pomie¬ dzy badanym osrodkiem w miejscu wplywu próbki gazu do czujnika, a otoczeniem w miejscu wyplywu próbki gazu z czujnika.

Ta róznica cisnien moze byc naturalna lub wy¬ wolana sztucznie na przyklad za pomoca pompy ssaco-tloczacej. Przy stalej, nie zmieniajacej sie temperaturze gazu stosuje sie pomiar przy uzyciu jednego czujnika natomiast przy zmiennej tempe- 5166351663 3 4 raturze stosuje sie przynajmniej dwa jednakowe czujniki, za pomoca których mierzy sie równoczes¬ nie temperature gazu. Zaleznosc temperatury mie¬ rzonego gazu od temperatury czujnika przejmuja¬ cego sygnal temperatury oraz predkosci przeplywu badanej próbki gazu jest okreslona wzorem: t = ll~t2 • v2 + t ° 2 2 V2 + l2 V2 Vl gdzie t0 oznacza temperature mierzonego osrodka gazowego, ti — temperature czujnika odpowiada¬ jaca predkosci Vi przeplywu próbki, t2 — tempe¬ rature czujnika odpowiadajaca predkosci V2 prze¬ plywu próbki.

Przyklad 1: w przypadku niezmiennej tem¬ peratury gazu umieszcza sie w przewodzie powie¬ trza, uzywanego do spalania, podgrzewanego w reku- peratorze metalurgicznego tunelowego pieca czujnik, którym jest spoina termoelementu, ekranowana cylindryczna ksztaltka. Temperatura ti tej spoiny wynosi 542,5°C, przy predkosci Vi przeplywu próbki powietrza przez czujnik wynoszacej 120,0 m/sek.

Natomiast przy predkosci V2 równej 132,5 m/sek. temperatura t2 spoiny wynosi 542,2°C. Rzeczywista temperatura t0 powietrza wynosi zatem 542,5 — 542,2 t0= ' 132,52 + 542,2 = 132,52—120,02 ' 1,7 + 542,2 = 543,9°C Przyklad 2: w przypadku zmiennej tempera¬ tury gazu umieszcza sie dwa jednakowe czujniki w przewodzie spalinowym pieca grzewczego. Tem¬ peratura ti spoiny jednego czujnika wynosi 432,6°C przy predkosci Vi przeplywu próbki spalin równej 110,0 m/sek. Równoczesnie temperatura t2 spoiny drugiego czujnika wynosi 431,7°C przy predkosci V2 przeplywu próbki spalin przez ten czujnik równej 135,0 m/sek. Rzeczywista temperatura spalin wy¬ nosi zatem: 432,6 — 431,7 to = * 135,02 + 431,7 = 135,02 —110,02 = 2,7 + 431,7 = 434,4°C Sposób wzorcowego pomiaru temperatury gazów za pomoca wzorcowego termoelementu, polegajacy na wyznaczeniu róznicy miedzy temperatura gazu, a temperatura spoiny termioelementu, znamienny tym, ze te róznice temperatur okresla sie przy rów¬ noczesnym ochladzaniu próbki gazu i zmniejszeniu bledu strukturalnego, przez spowodowanie zmiany predkosci przeplywu próbki gazu poprzez ksztaltke ekranowana wokól spoiny termoelementu. 10 15 20 25 Sposób wzorcowego pomiaru temperatury gazów przemyslowych sposobem wedlug wynalazku poz¬ wala na szybkie i latwe okreslenie rzeczywistej temperatury tych gazów z duza dokladnoscia. 20