PL76636B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: USS Engineers and Consultants Inc., Pittsburgh (Stany Zjednoczone Ameryki) Czujnik temperatury urzadzenia do wskazywania poziomu goracego plynu w naczyniu Przedmiotem wynalazku jest czujnik temperatury urzadzenia do wskazywania poziomu goracego plynu w metalowym naczyniu, zwlaszcza do wskazywania poziomu plynnego metalu w chlodzonej woda formie do odlewania ciaglego.Znane jest urzadzenie, przykladowo z opisu patentowego nr 3 204 460 Stanów Zjednoczonych Ameryki, które zawiera szereg pionowo rozstawionych termopar, zamontowanych w sciance formy i uklad pomiarowy, z którym sa polaczone termopary i który sluzy do wskazywania temperatury kazdej termopary, podajac przez to przebieg temperatury wzdluz wysokosci formy. Scianka formy powyzej poziomu plynu jest zimniejsza niz bezposrednio powyzej tego poziomu. Wysokosc, na której przebieg temperatury ma gwaltowny skok, reprezentu¬ je poziom plynu w formie. Korzystne jest utrzymywanie stalego poziomu plynu. Wskazywanie tego poziomu umozliwia przeprowadzenie odpowiedniej jego regulacji.W znanym urzadzeniu zastosowane sa konwencjonalne termopary, które dokonuja dokladnych pomiarów temperatury lecz sa trudne do zainstalowania w chlodzonej woda formie. Aby uniknac blednych wskazan temperatury, zlacza termopar musza byc izolowane od chlodzenia zewnetrznego, a wyprowadzenia termopar musza byc calkowicie odizolowane elektrycznie.Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji czujnika temperatury, a zwlaszcza jego zamocowania i izolowania w urzadzeniu do wskazywania poziomu plynnego metalu.Cel ten, wedlug wynalazku, zostal osiagniety przez to, ze sonda czujnika zawiera izolacyjna obudowe zamocowana rozlacznie do zewnetrznej scianki naczynia i element sprezysty utrzymujacy ostrze sondy w stalym styku z wewnetrzna scianka naczynia. Sonda usytuowana jest suwliwie w obudowie, a ta z kolei usytuowana jest nieruchomo w sciance zewnetrznej naczynia.W chlodzonej woda formie do odlewania ciaglego, sonda moze byc zamontowana nieruchomo w sciance zewnetrznej w ten sposób, ze przechodzi przez wode chlodzaca do styku ze scianka wewnetrzna, która jest wykonana na przyklad z miedzi.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie forme do odlewania ciaglego wyposazona w czujniki temperatury, fig. 2 - czujnik temperatury w przekroju wzdluznym.2 76 636 Na rysunku pokazana jest czesc konwencjonalnej formy do odlewania ciaglego, która zawiera usytuowane w odstepie sciane wewnetrzna 10 i scianke zewnetrzna 12. Scianka wewnetrzna 10 jest wykonana z metalu o duzej przewodnosci cieplnej na przyklad z miedzi. Scianka zewnetrzna 12 jest wykonana na przyklad ze stali.Scianka wewnetrzna obejmuje plynny metal M, którym forma jest napelniona do poziomu L i który czesciowo krzepnie w dolnej czesci C. Przestrzen pomiedzy sciankami 10 i 12 tworzy kanal 13, przez który przeplywa woda chlodzaca scianke wewnetrzna w celu przyspieszenia krzepniecia odlewu. Forma jest wyposazona w szereg rozstawionych czujników temperatury 14, poprzez przewody 16 z czujnikami 14 polaczony jest uklad pomiarowy 15, który jest polaczony z forma przewodem 17. Uklad ten pokazano jedynie blokowo, gdyz moze to byc dowolny znany uklad.Na fig. 2 pokazano szczególowo jeden czujnik temperatury 14. Korzystnie, pozostale sa do niego podobne.Czujnik ma rurowa obudowe 19 wkrecana w gwintowany otwór 20. w sciance zewnetrznej 12. Obudowa 19 jest wykonana z odpowiedniego materialu izolacyjnego, na przyklad z materialu o nazwie handlowej „teflon". Przez otwór obudowy 19 przechodzi podluzna sonda 21. Wewnetrzny koniec sondy ma ostrze 22, które styka sie z powierzchnia scianki wewnetrznej 10. Wokól sondy, w sasiedztwie scianki wewnetrznej, mozna umiescic tuleje izolujaca 23 aby uniemozliwic stykanie sie sondy ze scianka wewnetrzna w wiecej niz jednym punkcie.Sonda jest wykonana z materialu innego niz material scianki wewnetrznej. Przykladowo, jesli scianka wewnetrzna jest wykonana z miedzi, sonda moze byc wykonana ze stopu nikiel — miedz lub z konstantami.Innymi metalami, mozliwymi do zastosowania w przypadku miedzianej scianki wewnetrznej sa zelazo, stal, platyna i stopy takie jak stop o nazwie handlowej „alumel". Jedynym warunkiem jest, aby oba metale (scianki i sondy) tworzyly termopare zdolna do nadawania sygnalu napieciowego w zakresie wystepujacych temperatur.Sonda ma korzystnie srednice w przyblizeniu 3 mm ze wzgledu na konieczna wytrzymalosc mechaniczna i aby nie utrudniala przeplywu wody w kanale 13.Na sondzie posrodku jej odcinka znajdujacego sie w kanale 15, usytuowany jest kolnierz 24. Otwór obudowy 19 ma wglebienie 25, w którym umieszczona jest podkladka 26. Na sonde nalozona jest sciskana sprezyna 27, która swymi koncami oparta jest o kolnierz 24 i o podkladke 26 i utrzymuje ostrze 22 w styku ze scianka wewnetrzna 10 wówczas, gdy czesci ulegaja rozszerzalnosci cieplnej. Pomiedzy scianke zewnetrzna 12 a obudowe 19 i pomiedzy scianke zewnetrzna a podkladke 26 wlozone sa pierscienie uszlachetniajace 28 i £9, zapobiegajace przeciekom. Zewnetrzny koniec sondy 21 jest nagwintowany i zaopatrzony w zacisk 30 do podlaczenia przewodu 16.Czujniki temperatury 14, jak pokazano na fig. 1 sa rozstawione w pionowym szeregu w sciance formy dp odlewania ciaglego lub w sciance innego metalowego naczynia, zawierajacego plyn o wysokiej temperaturze.Zlacze pomiedzy kazdym ostrzem 22 a scianka wewnetrzna 10 stanowi termopare, która nadaje do ukladu pomiarowego 15 sygnal napieciowy, proporcjonalny do temperatury scianki w miejscu usytuowania tego zlacza.Na poziomie L wystepuje gwaltowny spadek temperatury. Uklad pomiarowy podaje przebieg temperatury y wzdluz wysokosci formy i przez to pokazuje usytuowanie poziomu L.W odróznieniu od znanego rozwiazania, nie trzeba mierzyc rzeczywistej temperatury scianki w kazdym niejscu usytuowania termopar. Wystarczy zmierzyc tylko wzgledne róznice temperatur. W przypadku zastosowa¬ nia czujników temperatury wedlug wynalazku w formie odlewniczej chlodzonej woda, woda nie tylko chlodzi termopary lecz odprowadza równiez z kazdej termopary czesc sygnalu napieciowego. Oba te zjawiska uniemozliwiaja zmierzenie rzeczywistych temperatur. Niemniej bledy pomiaru sa zasadniczojednakowe na calej wysokosci formy, przez co otrzymuje sie dokladne wskazanie poziomu plynu. Impedancja ukladu pomiarowego 15jest mniejsza niz impedancja wody w kanale 13, dzieki czemu do ukladu pomiarowego dociera sygnal wystarczajaco silny. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Czujnik temperatury urzadzenia do wskazywania poziomu goracego plynu w naczyniu za pomoca sygnalu napieciowego wywolanego wzrostem temperatury spowodowanym obecnoscia cieczy w metalowej czesci scianki naczynia, zawierajacy sonde wykonana z innego metalu niz scianki naczynia, usytuowana w sciance naczynia z plynnym metalem i polaczona przewodami z ukladem pomiarowym, znamienny tym, ze sonda (21) posiada obudowe (19) izolacyjna zamocowana rozlacznie w sciance zewnetrznej (12) naczynia i element • sprezysty (27) utrzymujace ostrze (22) sondy (21) w ciaglym styku z wewnetrzna scianka (10) naczynia, przy czym sonda (21) usytuowana jest suwliwie w obudowie (19), która osadzona jest nieruchomo w sciance (12). 2. Czujnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ostrze (22) sondy (21) osloniete jest elementem izolacyjnym (23) umozliwiajacym jedynie punktowy styk ostrza (22) ze scianka (10). 3. Czujnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze posiada uszczelnienia (28, 29) na zlaczu obudowy (19) ze scianka (12) i sondy (21) z obudowa (19).76 636 3 4. Czujnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze element sprezysty (27) stanowi sprezyna rozprezna oparta jednym koncem na obudowie (19), a drugim na sondzie (21). FIG. I. FIG.
2. 2. 22 23 24 25 26 29 PL