RU2805151C1 - Device and method for determining temperature of pipe shaft - Google Patents

Device and method for determining temperature of pipe shaft Download PDF

Info

Publication number
RU2805151C1
RU2805151C1 RU2022120322A RU2022120322A RU2805151C1 RU 2805151 C1 RU2805151 C1 RU 2805151C1 RU 2022120322 A RU2022120322 A RU 2022120322A RU 2022120322 A RU2022120322 A RU 2022120322A RU 2805151 C1 RU2805151 C1 RU 2805151C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
pipe barrel
pipe
barrel
wall thickness
Prior art date
Application number
RU2022120322A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Харальд СИКОРА
Кристиан Франк
Original Assignee
Сикора Аг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сикора Аг filed Critical Сикора Аг
Application granted granted Critical
Publication of RU2805151C1 publication Critical patent/RU2805151C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: device and method for determining the temperature of a pipe shaft. The device is provided with the first temperature sensor for measuring the first temperature of the outer side of the pipe shaft in the first position of the pipe shaft, and a data processing device configured to compare the first temperature with the second temperature of the outer side of the pipe shaft in the second position of the pipe shaft located at a distance from the first position in the feed direction of the pipe shaft, and determining the temperature inside the pipe shaft and/or on the inside of the pipe shaft at a certain position of the pipe shaft based on the comparison of the first and the second temperatures.
EFFECT: higher accuracy of information on the temperature of the pipe shaft enabling optimization of the production process; improved accuracy of measurements when calculating the diameter and/or wall thickness of the pipe shaft at the measurement site, as well as the length, wall thickness and diameter of the pipe shaft after cooling.
29 cl, 1 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates

Изобретение относится к устройству и способу определения температуры ствола трубы, выводимого из экструзиоиного агрегата.The invention relates to a device and method for determining the temperature of a pipe barrel removed from an extrusion unit.

Уровень техникиState of the art

В экструзионных агрегатах экструдируют, например, пластиковые трубы. После выхода из экструзионного агрегата такие трубы обычно пропускают через калибровочное устройство, например, с металлической калибрующей гильзой, к внутренней поверхности которой прижимают, например, присасывают пластиковую трубу, чтобы задать внешнюю геометрию. Обычно после калибровочного устройства пластиковые трубы проходят через одну или несколько охлаждающих секций, в которых на внешнюю сторону трубы для ее охлаждения распыляют охлаждающую жидкость, например, охлаждающую воду.In extrusion units, for example, plastic pipes are extruded. After leaving the extrusion unit, such pipes are usually passed through a sizing device, for example with a metal sizing sleeve, against the inner surface of which a plastic pipe is pressed, for example, by suction, to set the external geometry. Typically, after the sizing device, plastic pipes pass through one or more cooling sections in which a cooling liquid, such as cooling water, is sprayed onto the outside of the pipe to cool it.

Основная цель процесса экструзии для изготовления ствола трубы заключается в сведении прогиба к минимуму, т.е. достижении минимального отклонения толщины стенки готового ствола по периметру, минимальных затрат энергии и максимальной скорости экспедированного ствола. Для оптимизации этих параметров решающее значение имеет точное знание производственного процесса. Например, в патентном документе WO 2016/139155 А1 раскрыто измерение различных геометрических параметров, например, толщины стенки ствола трубы. При этом терагерцовое излучение в диапазоне от 10 ГГц до 3 ТГц направляют на измеряемый ствол, и снова принимают терагерцовое излучение, отраженное от граничных поверхностей ствола. Например, измерения времени пробега можно использовать для достоверного определения расстояний до граничных поверхностей и вытекающих из этого геометрических параметров, таких как диаметр и толщина стенок. Наряду с измеряемыми таким образом геометрическими параметрами важным параметром процесса является температура ствола трубы. В уровне техники для бесконтактного измерения температуры поверхности применяют пироэлектрические датчики (PIR-датчики). Например, в патентном документе WO 2019/166420 А1 предложено измерять температуру на внутреннем периметре ствола трубы с помощью измерительного устройства, введенного внутрь ствола трубы непосредственно после экструзионного агрегата. Разумеется, введение датчика внутрь ствола трубы связано с определенными затратами. Кроме того, оно может быть осуществлено, по существу, только на участке непосредственно после экструзионного агрегата.The main purpose of the extrusion process for making a pipe barrel is to keep deflection to a minimum, i.e. achieving a minimum deviation of the wall thickness of the finished barrel along the perimeter, minimum energy consumption and maximum speed of the forwarded barrel. To optimize these parameters, precise knowledge of the production process is crucial. For example, patent document WO 2016/139155 A1 discloses the measurement of various geometric parameters, for example the wall thickness of a pipe shaft. In this case, terahertz radiation in the range from 10 GHz to 3 THz is directed to the barrel being measured, and the terahertz radiation reflected from the boundary surfaces of the barrel is again received. For example, travel time measurements can be used to reliably determine distances to boundary surfaces and resulting geometric parameters such as diameter and wall thickness. In addition to the geometric parameters measured in this way, an important process parameter is the temperature of the pipe trunk. In the prior art, pyroelectric sensors (PIR sensors) are used for non-contact measurement of surface temperature. For example, patent document WO 2019/166420 A1 proposes to measure the temperature on the inner perimeter of a pipe shaft using a measuring device inserted into the pipe shaft directly after the extrusion unit. Of course, inserting a sensor inside a pipe barrel is associated with certain costs. Moreover, it can be carried out essentially only in the area immediately downstream of the extrusion unit.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention

Исходя из вышеупомянутого уровня техники, задачей изобретения является разработка устройства и способа, позволяющих получать более точную информацию, в частности, о температуре ствола трубы для оптимизации производственного процесса. В частности, задачей изобретения является повышение точности измерений при расчете диаметра и/или толщины стенки ствола трубы в месте измерения, а также длины, толщины стенки и диаметра ствола трубы после охлаждения.Based on the above-mentioned prior art, the object of the invention is to develop a device and method that makes it possible to obtain more accurate information, in particular about the temperature of the pipe barrel, in order to optimize the production process. In particular, the objective of the invention is to improve the measurement accuracy when calculating the diameter and/or wall thickness of the pipe trunk at the measurement location, as well as the length, wall thickness and diameter of the pipe trunk after cooling.

Поставленная задача решена предметом изобретения с признаками, раскрытыми в независимых пунктах 1 и 17. Предпочтительные варианты осуществления изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы, в описании и на фигурах.The problem is solved by the subject of the invention with the features disclosed in independent claims 1 and 17. Preferred embodiments of the invention are disclosed in the dependent claims, in the description and in the figures.

В отношении устройства вышеупомянутого типа поставленная задача решена за счет того, что предусмотрен первый датчик температуры для измерения первой температуры наружной стороны ствола трубы в первом положении ствола трубы, и за счет того, что предусмотрено устройство обработки данных, выполненное с возможностью сравнения первой температуры со второй температурой наружной стороны ствола трубы во втором положении ствола трубы, расположенном на расстоянии от первого положения в направлении подачи ствола трубы, и определения температуры внутри ствола трубы и/или на внутренней стороне ствола трубы в некотором положении ствола трубы на основе сравнения первой и второй температур.With respect to a device of the above-mentioned type, the problem is achieved by providing a first temperature sensor for measuring a first temperature of the outer side of the pipe shaft at a first position of the pipe shaft, and by providing a data processing device configured to compare the first temperature with the second a temperature of the outside of the pipe barrel at a second position of the pipe trunk located at a distance from the first position in the feed direction of the pipe trunk, and determining a temperature inside the pipe trunk and/or on the inside of the pipe trunk at a certain position of the pipe trunk based on a comparison of the first and second temperatures.

В отношении способа вышеупомянутого типа поставленная задача решена путем измерения первой температуры наружной стороны ствола трубы в первом положении ствола трубы, сравнения первой температуры со второй температурой наружной стороны ствола трубы во втором положении ствола трубы, расположенном на расстоянии от первого положения в направлении подачи ствола трубы, и определения температуры внутри ствола трубы и/или на внутренней стороне ствола трубы в некотором положении ствола трубы на основе сравнения первой и второй температур.With respect to the above-mentioned type of method, the problem is achieved by measuring a first temperature of the outer side of a pipe barrel at a first position of the pipe shaft, comparing the first temperature with a second temperature of the outer side of the pipe barrel at a second position of the pipe shaft located at a distance from the first position in the feed direction of the pipe shaft, and determining the temperature inside the pipe trunk and/or on the inside of the pipe trunk at a certain position of the pipe trunk based on a comparison of the first and second temperatures.

Предложенное изобретением устройство может содержать экструзионный агрегат и/или устройство подачи ствола трубы. Предложенное изобретением устройство может также содержать ствол трубы. Ствол трубы может представлять собой, например, пластиковую трубу, трубу из стекловолокна или другой ствол. Предложенное изобретением устройство может содержать одну или несколько охлаждающих секций, через которые проходит ствол трубы после экструзии, и в которых, например, охлаждающую жидкость распыляют на наружную сторону ствола для охлаждения. Кроме того, предложенное изобретением устройство может содержать калибровочное устройство, содержащее, например, калибровочную гильзу, например, выполненную из металла, к внутренней поверхности которой прижимают, например, присасывают ствол трубы после выхода из экструзионного агрегата. Возможные охлаждающие секции могут быть расположены, в частности, после калибровочного устройства в рабочем направлении.The device proposed by the invention may contain an extrusion unit and/or a pipe barrel feeding device. The device according to the invention may also comprise a pipe shaft. The pipe shaft may be, for example, a plastic pipe, a fiberglass pipe, or another shaft. The device according to the invention may comprise one or more cooling sections through which the pipe shaft passes after extrusion and in which, for example, a cooling liquid is sprayed onto the outside of the barrel for cooling. In addition, the device proposed by the invention may contain a calibration device containing, for example, a calibration sleeve, for example, made of metal, to the inner surface of which the pipe barrel is pressed, for example, suctioned after exiting the extrusion unit. Possible cooling sections can be located, in particular, downstream of the calibration device in the operating direction.

Согласно изобретению, первую температуру наружной стороны ствола трубы измеряют в первом положении ствола трубы с помощью первого датчика температуры. Измеренную первую температуру сравнивают со второй температурой наружной части ствола трубы во втором положении ствола трубы, причем второе положение находится на расстоянии от первого положения в направлении подачи ствола трубы. Под первым и вторым положением понимают положения в направлении подачи ствола. Положения расположены на расстоянии друг от друга в направлении подачи ствола. Например, второе положение может находиться перед первым положением в направлении подачи ствола. Также оно может находиться после первого положения. Температуры в первом и втором положении можно измерять или определять одновременно. Тем не менее, это условие не обязательно. Напротив, первую и вторую температуры можно было бы измерять или определять в разное время, например, таким образом, чтобы с учетом скорости движения ствола измерять один и тот же участок ствола.According to the invention, the first temperature of the outer side of the pipe trunk is measured at a first position of the pipe trunk using a first temperature sensor. The measured first temperature is compared with a second temperature of the outer portion of the pipe barrel at a second position of the pipe barrel, the second position being at a distance from the first position in the feed direction of the pipe barrel. The first and second positions are understood as positions in the direction of barrel feed. The positions are spaced apart in the feed direction of the barrel. For example, the second position may be in front of the first position in the feed direction of the barrel. It can also be located after the first position. The temperatures in the first and second positions can be measured or determined simultaneously. However, this condition is not required. Instead, the first and second temperatures could be measured or determined at different times, for example in such a way that the same section of the barrel is measured taking into account the speed of the barrel.

Вторая температура может быть измерена, иным образом сочтена известной или определена. Например, на выходе калибровочного устройства температура калибровочной гильзы, к которой прижимают ствол для определения его наружной геометрии, может быть принята за температуру наружной поверхности ствола в этом положении. После экструзии ствол охлаждают. Охлаждение обычно усиливают или регулируют одной или несколькими охлаждающими секциями, через которые пропускают ствол. Охлаждающие секции обычно воздействуют на наружную сторону ствола и принудительно охлаждают материал. В результате наружная сторона ствола сначала, в частности, вскоре после прохождения через охлаждающую секцию, имеет более низкую температуру, чем его внутренняя часть, в частности, внутренняя сторона, не подвергающаяся прямому влиянию охлаждения. По завершении наружного охлаждения, т.е. после выхода из охлаждающей секции и окончания принудительного охлаждения, более высокая температура, преобладающая во внутренней части ствола, переходит наружу. В результате температура наружной поверхности ствола после охлаждения сначала снова повышается. По степени такого подъема температуры можно судить о температуре ствола в его внутренней части, в частности, на внутренней стороне. Для определения температуры внутри ствола трубы и/или на внутренней стороне ствола трубы, помимо положений измерения сравниваемых первой и второй температур, известны следующие параметры для расчета: в частности, скорость подачи ствола, теплопроводность и теплоемкость материала ствола, а также толщина стенки ствола трубы. На основе этих параметров можно судить о разности температур между наружной и внутренней сторонами ствола и, соответственно, о температуре на внутренней стороне и внутри ствола. При этом возможным выделением энергии ствола трубы в окружающую среду можно пренебречь. Таким образом, температуру внутренней поверхности ствола можно достоверно определить с помощью простого и универсального измерения температуры наружной стороны ствола, не размещая датчик внутри ствола и, тем самым, на достаточном удалении от экструзионного агрегата в рабочем направлении. На основе этих данных, в свою очередь, можно получить ценную информацию о производственном процессе и использовать ее в качестве управляющих или регулирующих параметров процесса. Это повышает реализуемость оптимизации вышеупомянутых параметров минимального прогиба, минимальных затрат энергии и максимальной скорости подачи трубы. Кроме того, зная коэффициент расширения, можно более точно определить ожидаемые размеры ствола трубы после его охлаждения. Зная температуру в толще стенок ствола трубы, можно также учесть гашение терагерцового излучения, зависящее от температуры, и изменение показателя преломления при анализе толщины стенок и значений диаметра.The second temperature may be measured, otherwise known or determined. For example, at the output of the calibration device, the temperature of the calibration sleeve to which the barrel is pressed to determine its outer geometry can be taken as the temperature of the outer surface of the barrel in this position. After extrusion, the barrel is cooled. Cooling is usually enhanced or controlled by one or more cooling sections through which the barrel is passed. Cooling sections usually act on the outside of the barrel and forcefully cool the material. As a result, the outer side of the barrel initially, in particular shortly after passing through the cooling section, has a lower temperature than its inner part, in particular the inner side not directly affected by the cooling. Upon completion of external cooling, i.e. After exiting the cooling section and the end of forced cooling, the higher temperature prevailing in the inside of the barrel passes to the outside. As a result, the temperature of the outer surface of the barrel, after cooling, first rises again. By the degree of such a temperature rise, one can judge the temperature of the barrel in its internal part, in particular, on the inner side. To determine the temperature inside the pipe barrel and/or on the inside of the pipe barrel, in addition to the measurement positions of the first and second temperatures being compared, the following parameters for calculation are known: in particular, the feed rate of the barrel, the thermal conductivity and heat capacity of the barrel material, as well as the wall thickness of the pipe barrel. Based on these parameters, one can judge the temperature difference between the outer and inner sides of the trunk and, accordingly, the temperature on the inner side and inside the trunk. In this case, the possible release of energy from the pipe trunk into the environment can be neglected. Thus, the temperature of the inner surface of the barrel can be reliably determined using a simple and universal measurement of the temperature of the outer side of the barrel, without placing the sensor inside the barrel and, thus, at a sufficient distance from the extrusion unit in the working direction. Based on these data, it is in turn possible to obtain valuable information about the production process and use it as control or regulating parameters of the process. This increases the feasibility of optimizing the aforementioned parameters of minimum deflection, minimum energy consumption and maximum pipe feed speed. In addition, knowing the expansion coefficient, it is possible to more accurately determine the expected dimensions of the pipe trunk after it has cooled. Knowing the temperature in the thickness of the pipe barrel walls, it is also possible to take into account temperature-dependent terahertz radiation extinction and changes in the refractive index when analyzing wall thickness and diameter values.

Положение, в котором определяют температуру внутри ствола трубы и/или на внутренней стороне ствола трубы, может представлять собой третье положение, находящееся на расстоянии от первого положения и второго положения в направлении подачи ствола трубы. Однако аналитическую оценку может быть проще выполнить, если положение, в котором определяют температуру внутри ствола трубы и/или на внутренней стороне ствола трубы, будет соответствовать первому или второму положению. Это положение может соответствовать, например, тому из первого и второго положений, которое будет расположено ближе к экструзионному устройству в направлении подачи ствола.The position at which the temperature inside the pipe trunk and/or on the inner side of the pipe trunk is determined may be a third position located at a distance from the first position and the second position in the feed direction of the pipe trunk. However, the analytical evaluation may be easier to perform if the position at which the temperature inside the pipe trunk and/or on the inside of the pipe trunk is determined corresponds to the first or second position. This position may correspond, for example, to whichever of the first and second positions is located closer to the extrusion device in the barrel feed direction.

В одном из вариантов осуществления также можно измерять вторую температуру. Для этого может быть предусмотрен второй датчик температуры. Измерение второй температуры позволяет особенно надежно определять температуру внутренней поверхности.In one embodiment, a second temperature may also be measured. For this purpose, a second temperature sensor can be provided. Measuring the second temperature makes it possible to determine the temperature of the inner surface particularly reliably.

В следующем варианте осуществления первый датчик температуры может быть выполнен с возможностью измерения, в том числе, второй температуры. В таком особенно выгодном случае достаточно одного датчика температуры. Использование только одного датчика температуры также может быть выгодно с точки зрения надежности измерения, поскольку не следует ожидать искажения результата измерения вследствие различных характеристик или изменений в датчиках температуры.In a further embodiment, the first temperature sensor may be configured to measure, among other things, a second temperature. In this particularly advantageous case, one temperature sensor is sufficient. Using only one temperature sensor can also be beneficial in terms of measurement reliability, since the measurement result cannot be expected to be distorted by different characteristics or changes in the temperature sensors.

По меньшей мере первый датчик температуры может представлять собой бесконтактный датчик температуры, в частности, пироэлектрический датчик (PIR-датчик). Второй датчик температуры, при наличии, также может представлять собой бесконтактный датчик температуры, в частности, пироэлектрический датчик. Такие датчики обеспечивают простое и надежное бесконтактное измерение даже очень горячих объектов. Кроме того, эта технология датчиков позволяет измерять температуру в различных положениях с помощью одного датчика температуры, регистрирующего, например, тепловое излучение от наружной поверхности ствола под разными углами. В особенно выгодном варианте датчик температуры регистрирует тепловое излучение поверхности ствола под одинаковыми углами, т.е. симметрично. Это позволяет избежать искажения результата измерения вследствие разных углов регистрации.At least the first temperature sensor may be a non-contact temperature sensor, in particular a pyroelectric sensor (PIR sensor). The second temperature sensor, if present, may also be a non-contact temperature sensor, in particular a pyroelectric sensor. These sensors enable simple and reliable non-contact measurement of even very hot objects. In addition, this sensor technology makes it possible to measure temperature at various positions using a single temperature sensor, recording, for example, thermal radiation from the outer surface of the barrel at different angles. In a particularly advantageous embodiment, the temperature sensor detects thermal radiation from the barrel surface at uniform angles, i.e. symmetrically. This avoids distortion of the measurement result due to different recording angles.

В следующем варианте осуществления по меньшей мере первый датчик температуры может быть расположен таким образом, чтобы первую температуру измеряли после того, как ствол трубы прошел через охлаждающую секцию, расположенную после экструзионного агрегата в рабочем направлении. Если предусмотрен второй датчик температуры, он может быть расположен таким образом, чтобы вторую температуру также измеряли после того, как ствол трубы прошел через охлаждающую секцию, расположенную после экструзионного агрегата в рабочем направлении. В охлаждающей секции, как было описано ранее, на наружную поверхность ствола в целях охлаждения распыляют охлаждающую жидкость, например, охлаждающую воду. В частности, первый датчик температуры и, если применимо, второй датчик температуры могут быть расположены таким образом, чтобы первую температуру или вторую температуру измеряли после прохождения ствола трубы через первую охлаждающую секцию, расположенную после экструзионного агрегата в рабочем направлении, но до прохождения ствола трубы через вторую охлаждающую секцию, расположенную после первой охлаждающей секции в рабочем направлении. Таким образом, измерение выполняют между двумя охлаждающими секциями. Как было отмечено ранее, предложенный изобретением способ измерения позволяет достоверно определять температуру внутренней поверхности ствола, в частности, после завершения (первого) охлаждения наружной стороны ствола, на основе повторного нагрева наружной стороны ствола по завершении охлаждения.In a further embodiment, at least the first temperature sensor may be positioned such that the first temperature is measured after the pipe shaft has passed through a cooling section located downstream of the extrusion unit in the operating direction. If a second temperature sensor is provided, it may be positioned such that the second temperature is also measured after the pipe shaft has passed through a cooling section located downstream of the extrusion unit in the operating direction. In the cooling section, as previously described, a cooling liquid, such as cooling water, is sprayed onto the outer surface of the barrel for cooling purposes. In particular, the first temperature sensor and, if applicable, the second temperature sensor may be arranged such that the first temperature or the second temperature is measured after the pipe shaft passes through the first cooling section located downstream of the extrusion unit in the operating direction, but before the pipe shaft passes through a second cooling section located after the first cooling section in the operating direction. Thus, the measurement is performed between two cooling sections. As noted earlier, the measurement method proposed by the invention makes it possible to reliably determine the temperature of the inner surface of the barrel, in particular after completion of the (first) cooling of the outer side of the barrel, based on the reheating of the outer side of the barrel after completion of cooling.

В особенно практичном варианте устройство обработки данных может быть выполнено с возможностью определения температуры внутри ствола трубы и/или на внутренней поверхности ствола трубы с помощью, в частности, итерационного метода конечных элементов на основе сравнения первой и второй температур. Такие методы конечных элементов, известные специалистам в данной области техники, представляют собой численные методы расчета, в которых рассчитываемое тело, в данном случае ствол трубы, делят на конечное число подобластей. Физическое поведение таких так называемых конечных элементов можно точно рассчитать с помощью известных начальных функций благодаря правильной и простой геометрии таких элементов. Это позволяет достоверно смоделировать физическое поведение тела в целом, в данном случае передача более высокой температуры внутренней поверхности на наружную поверхность ствола трубы. Если толщина стенок по сравнению с диаметром ствола трубы мала, то в достаточном приближении можно предположить линейную зависимость температур внутренней и наружной поверхностей ствола трубы. Это облегчает численное определение температуры внутренней поверхности. В качестве итерационного метода расчета температуры внутренней поверхности, например, на первом этапе можно предположительно определить температуру внутренней поверхности и с помощью метода конечных элементов определить, соответствует ли эта температура внутренней поверхности измеренной температуре наружной поверхности. Если это не так, предполагаемую температуру внутренней поверхности изменяют и повторяют численную проверку. Это позволяет итеративно определить фактическую температуру внутренней поверхности.In a particularly practical embodiment, the data processing device may be configured to determine the temperature inside the pipe shaft and/or on the inner surface of the pipe shaft using, in particular, an iterative finite element method based on a comparison of the first and second temperatures. Such finite element methods, known to those skilled in the art, are numerical calculation methods in which the body being analyzed, in this case the pipe shaft, is divided into a finite number of subdomains. The physical behavior of such so-called finite elements can be accurately calculated using known initial functions due to the regular and simple geometry of such elements. This makes it possible to reliably simulate the physical behavior of the body as a whole, in this case the transfer of a higher internal surface temperature to the outer surface of the pipe barrel. If the wall thickness is small compared to the diameter of the pipe trunk, then to a sufficient approximation we can assume a linear dependence of the temperatures of the inner and outer surfaces of the pipe trunk. This makes it easier to numerically determine the internal surface temperature. As an iterative method for calculating the internal surface temperature, for example, in the first step one can presumably determine the internal surface temperature and use a finite element method to determine whether this internal surface temperature corresponds to the measured external surface temperature. If this is not the case, the estimated internal surface temperature is changed and the numerical test is repeated. This allows the actual internal surface temperature to be determined iteratively.

В следующем варианте осуществления первый датчик температуры может измерять первую температуру в нескольких местах, распределенных по периметру ствола трубы, в первом положении, и устройство обработки данных может быть выполнено с возможностью сравнения температуры, измеренной в нескольких местах, распределенных по периметру ствола трубы, со второй температурой в нескольких местах, распределенных по периметру ствола трубы, во втором положении, и определения температуры внутри ствола трубы и/или на внутренней поверхности ствола трубы в нескольких местах, распределенных по периметру ствола трубы, в положении ствола трубы на основе сравнения. Вторая температура также может быть измерена в нескольких местах, распределенных по периметру ствола трубы, во втором положении либо первым датчиком температуры, либо, при наличии, вторым датчиком температуры. Измеряя и определяя температуру по периметру, можно получить дополнительную важную информацию о производственном процессе, в частности, о неравномерном распределении температуры по периметру, которая, с одной стороны, дает представление о степени прогиба ствола трубы, а с другой стороны, указывает на недостаточное охлаждение в отдельных областях периметра трубы.In a further embodiment, the first temperature sensor may measure a first temperature at multiple locations distributed around the perimeter of the pipe trunk in a first position, and the data processing device may be configured to compare the temperature measured at multiple locations distributed around the perimeter of the pipe trunk with the second temperature at a plurality of locations distributed around the perimeter of the pipe trunk in a second position, and determining the temperature inside the pipe trunk and/or on the inner surface of the pipe trunk at multiple locations distributed around the perimeter of the pipe trunk in a position of the pipe trunk based on the comparison. The second temperature may also be measured at multiple locations distributed around the perimeter of the pipe shaft, in a second position, by either the first temperature sensor or, if present, a second temperature sensor. By measuring and determining the temperature around the perimeter, it is possible to obtain additional important information about the production process, in particular about the uneven distribution of temperature around the perimeter, which, on the one hand, gives an idea of the degree of deflection of the pipe shaft, and on the other hand, indicates insufficient cooling in certain areas of the pipe perimeter.

Также возможен вариант, в котором по меньшей мере первый датчик температуры выполнен с возможностью вращения или вращается по меньшей мере на некоторых участках периметра ствола трубы. Второй датчик температуры, при наличии, также может быть выполнен с возможностью вращения или вращается по меньшей мере на некоторых участках периметра ствола трубы. Также возможен вариант, в котором, например, один датчик температуры выполнен с возможностью вращения, а другой - без возможности вращения. Возможность вращения или вращение первого и/или второго датчика температуры может быть реализована, разумеется, по всему периметру. Первую и/или вторую температуру можно измерять в отдельных местах периметра или, по существу, по всему периметру. Измерение температуры по периметру ствола трубы позволяет улучшить оптимизацию вышеупомянутых факторов минимального прогиба, т.е. минимального нежелательного отклонения толщины стенки между верхним и нижним участком стенки, минимальных затрат энергии и максимальной скорости подачи ствола.It is also possible for at least the first temperature sensor to be rotatable or rotatable in at least some portions of the perimeter of the pipe shaft. The second temperature sensor, if present, may also be rotatable or rotatable in at least some portions of the perimeter of the pipe shaft. It is also possible in which, for example, one temperature sensor is rotatable and the other is non-rotable. The possibility of rotation or rotation of the first and/or second temperature sensor can, of course, be implemented around the entire perimeter. The first and/or second temperature may be measured at specific locations around the perimeter or substantially throughout the entire perimeter. Measuring the temperature around the perimeter of the pipe trunk allows for better optimization of the above-mentioned minimum deflection factors, i.e. minimal unwanted deviation of wall thickness between the upper and lower sections of the wall, minimal energy consumption and maximum barrel feed rate.

В следующем варианте осуществления устройство обработки данных может быть выполнено с возможностью определения температуры ствола трубы в нескольких местах внутри ствола трубы в том положении ствола трубы, в котором определяют температуру внутри ствола трубы и/или на внутренней стороне ствола трубы. Таким образом, можно определить профиль температуры в радиальном направлении ствола, на основе которого можно получить дополнительную важную информацию о производственном процессе. Температуру на внутренней поверхности ствола трубы можно численно рассчитать особенно практичным способом, описанным в связи с методом конечных элементов, так как в этом методе ствол трубы в любом случае делят на несколько подобластей, например, в радиальном направлении. Затем можно определить температуру для этих отдельных подобластей и, таким образом, получить радиальный температурный профиль ствола трубы.In a further embodiment, the data processing device may be configured to determine the temperature of the pipe barrel at multiple locations within the pipe barrel at a position of the pipe barrel in which the temperature inside the pipe barrel and/or on the inside of the pipe barrel is determined. In this way, the temperature profile in the radial direction of the barrel can be determined, from which additional important information about the production process can be obtained. The temperature on the inner surface of the pipe shaft can be numerically calculated in a particularly practical way, described in connection with the finite element method, since in this method the pipe trunk is in any case divided into several sub-regions, for example in the radial direction. The temperature for these individual subregions can then be determined and thus the radial temperature profile of the pipe shaft can be obtained.

В следующем варианте осуществления может быть предусмотрено устройство измерения диаметра и/или толщины стенки, которое измеряет диаметр и/или толщину стенки ствола трубы в первом положении и/или втором положении ствола трубы. При этом устройство обработки данных может быть выполнено с возможностью учета измеренного диаметра и/или измеренной толщины стенки при определении температуры внутри ствола трубы и/или на внутренней стороне ствола трубы. Устройство обработки данных также может быть выполнено с возможностью учета температуры внутри ствола трубы и/или на внутренней стороне ствола трубы и, если применимо, температуры наружной стороны ствола трубы в первом и/или втором положении при определении диаметра и/или толщины стенки. Таким образом, температура материала ствола важна для определения геометрических параметров ствола. Например, показатель преломления материала ствола зависит от температуры. В то же время показатель преломления важен при определении толщины стенки ствола, например, с помощью устройства измерения терагерцового излучения. В особенно практичном варианте устройство измерения диаметра и/или толщины стенки может представлять собой устройство измерения терагерцового излучения. Как было отмечено ранее, диаметр и толщина стенки являются важными параметрами производственного процесса. Кроме того, точное знание диаметра и/или толщины стенки может быть важным для точного определения температуры внутри или на внутренней стороне ствола трубы, поскольку диаметр и особенно толщина стенки влияют на степень передачи более высокой внутренней температуры ствола на наружную сторону. Диаметр и/или толщина стенки могут быть приняты за известные параметры для расчета. Разумеется, вышеупомянутый вариант повышает точность определения температуры, поскольку в нем измеряют фактический диаметр или фактическую толщину стенки и, тем самым, учитывают возможные отклонения от ожидаемого диаметра или ожидаемой толщины стенки. Для измерения диаметра и/или толщины стенки можно измерить, например, время пробега терагерцового излучения, отраженного от граничных поверхностей ствола, в частности, наружной и внутренней сторон ствола. Для этого устройство измерения терагерцового излучения может содержать, например, терагерцовый приемопередатчик, содержащий, таким образом, терагерцовый передатчик и терагерцовый приемник. Устройство измерения терагерцового излучения можно вращать вокруг ствола, чтобы определить диаметр или толщину стенки в нескольких местах, распределенных по периметру ствола. Особенно простым способом можно интегрировать первый и/или второй датчик температуры в устройство измерения терагерцового излучения. При необходимости его можно вращать вместе с последним. Таким образом, особенно простым способом можно обеспечить измерение диаметра и/или толщины стенки и температуры в одних и тех же местах по периметру ствола. Устройство измерения диаметра и/или толщины стенки может быть, например, выполнено в соответствии с патентным документом WO 2016/139155 А1.In a further embodiment, a diameter and/or wall thickness measuring device may be provided that measures the diameter and/or wall thickness of the pipe shaft at a first position and/or a second position of the pipe shaft. In this case, the data processing device can be configured to take into account the measured diameter and/or the measured wall thickness when determining the temperature inside the pipe trunk and/or on the inner side of the pipe trunk. The data processing device may also be configured to take into account the temperature inside the pipe barrel and/or on the inside of the pipe barrel and, if applicable, the temperature on the outside of the pipe barrel in the first and/or second position when determining the diameter and/or wall thickness. Thus, the temperature of the barrel material is important in determining the geometric parameters of the barrel. For example, the refractive index of the barrel material depends on temperature. At the same time, the refractive index is important when determining the thickness of the barrel wall, for example, using a terahertz radiation measuring device. In a particularly practical embodiment, the diameter and/or wall thickness measuring device may be a terahertz radiation measuring device. As noted earlier, diameter and wall thickness are important parameters in the manufacturing process. In addition, accurate knowledge of the diameter and/or wall thickness can be important for accurately determining the temperature inside or on the inside of a pipe barrel, since diameter and especially wall thickness affect the extent to which the higher internal temperature of the barrel is transferred to the outside. The diameter and/or wall thickness can be taken as known parameters for calculation. Of course, the above embodiment improves the accuracy of the temperature determination since it measures the actual diameter or the actual wall thickness and thus takes into account possible deviations from the expected diameter or the expected wall thickness. To measure the diameter and/or wall thickness, it is possible to measure, for example, the travel time of terahertz radiation reflected from the boundary surfaces of the barrel, in particular, the outer and inner sides of the barrel. For this purpose, the terahertz radiation measuring device may comprise, for example, a terahertz transceiver, thus comprising a terahertz transmitter and a terahertz receiver. The terahertz radiation measurement device can be rotated around the barrel to determine the diameter or wall thickness at multiple locations distributed around the perimeter of the barrel. In a particularly simple manner, it is possible to integrate a first and/or a second temperature sensor into a terahertz radiation measuring device. If necessary, it can be rotated together with the latter. In this way, it is possible to measure diameter and/or wall thickness and temperature at the same locations along the perimeter of the barrel in a particularly simple manner. The device for measuring diameter and/or wall thickness can, for example, be designed in accordance with patent document WO 2016/139155 A1.

В следующем варианте осуществления устройство обработки данных может быть дополнительно выполнено с возможностью определения ожидаемой усадки ствола трубы на основе зависящего от температуры коэффициента расширения материала ствола трубы, начиная с положения ствола трубы, в котором определяют температуру внутри ствола трубы и/или на внутренней стороне ствола трубы, и до достижения окончательной формы ствола. Материал ствола усаживается по мере охлаждения, пока не достигнет своей окончательной формы, например, когда при достижении стволом комнатной температуры. Если известен зависящий от температуры коэффициент расширения материала ствола, то ожидаемая усадка до достижения конечной формы ствола в вышеупомянутом варианте осуществления может быть определена на основе температуры ствола внутри ствола трубы и/или на внутренней поверхности ствола трубы, определенной в соответствии с изобретением, и, при необходимости, с учетом измеренной температуры наружной стороны. Этот параметр, в свою очередь, можно выгодно использовать для прогнозирования определенных геометрических параметров ствола после достижения его окончательной формы. Таким образом, в следующем варианте осуществления устройство обработки данных может быть дополнительно выполнено с возможностью определения диаметра и/или толщины стенки ствола трубы после достижения его окончательной формы, с учетом диаметра и/или толщины стенки, измеренных в первом положении и/или втором положении ствола трубы, и определенной ожидаемой усадки.In a further embodiment, the data processing device may be further configured to determine the expected shrinkage of the pipe stem based on the temperature-dependent coefficient of expansion of the pipe stem material, starting from a position of the pipe stem at which the temperature inside the pipe stem and/or on the inside of the pipe stem is determined , and until the final shape of the trunk is achieved. The barrel material shrinks as it cools until it reaches its final shape, such as when the barrel reaches room temperature. If the temperature-dependent expansion coefficient of the barrel material is known, then the expected shrinkage to achieve the final shape of the barrel in the above embodiment can be determined based on the temperature of the barrel inside the pipe barrel and/or on the inner surface of the pipe barrel determined in accordance with the invention, and, when necessary, taking into account the measured outside temperature. This parameter, in turn, can be advantageously used to predict certain geometric parameters of the trunk after its final shape has been achieved. Thus, in a further embodiment, the data processing device may be further configured to determine the diameter and/or wall thickness of the pipe shaft after reaching its final shape, taking into account the diameter and/or wall thickness measured at the first position and/or second position of the barrel pipes, and a certain expected shrinkage.

В следующем варианте осуществления устройство обработки данных может быть выполнено с возможностью определения показателя преломления материала ствола трубы на основе определенной температуры. Известно, что показатель преломления зависит от температуры. Это означает, что на основе определенной температуры можно судить о показателе преломления материала ствола в положении или месте измерения температуры. Это может быть учтено, например, при измерении толщины стенки, при котором в качестве параметра используют показатель преломления. Это позволяет повысить точность измерения толщины стенки. Например, показатель преломления можно определить в нескольких местах, распределенных по толщине стенки ствола. Таким образом, можно определить распределение показателя преломления. Кроме того, показатель преломления можно определить в нескольких местах, распределенных по периметру ствола, и на основе этого определить распределение показателя преломления. На основе полученных распределений коэффициента преломления можно получить дополнительную ценную информацию о производственном процессе, например, о составе и постоянстве состава материала в течение производственного процесса. Кроме того, можно определить поглощение терагерцового излучения в зависимости от температуры и, наоборот, спрогнозировать поглощение, измерив среднюю температуру трубы. Если трубы изготовлены из материалов, у которых поглощение увеличивается в зависимости от температуры, измерение и ограничение температуры материала может обеспечить достоверность измеренной толщины стенки и диаметра. Зная коэффициент расширения материала в зависимости от температуры, можно также определить ожидаемую степень его усадки в зависимости от места измерения при более высокой комнатной температуре материала до его окончательного охлаждения.In a further embodiment, the data processing device may be configured to determine the refractive index of the pipe shaft material based on the determined temperature. It is known that the refractive index depends on temperature. This means that based on a certain temperature, the refractive index of the barrel material at the position or location of temperature measurement can be judged. This can be taken into account, for example, when measuring wall thickness, in which the refractive index is used as a parameter. This improves the accuracy of wall thickness measurements. For example, the refractive index can be determined at several locations distributed throughout the thickness of the barrel wall. In this way, the refractive index distribution can be determined. In addition, the refractive index can be determined at several locations distributed around the perimeter of the barrel, and from this the refractive index distribution can be determined. Based on the resulting refractive index distributions, additional valuable information about the manufacturing process can be obtained, such as the composition and consistency of the material composition during the manufacturing process. In addition, it is possible to determine the absorption of terahertz radiation as a function of temperature and, conversely, to predict the absorption by measuring the average temperature of the pipe. If pipes are made from materials where absorption increases with temperature, measuring and limiting the temperature of the material can ensure the reliability of the measured wall thickness and diameter. Knowing the coefficient of expansion of the material as a function of temperature, it is also possible to determine the expected degree of its shrinkage depending on the measurement location at a higher room temperature of the material before its final cooling.

В следующем варианте осуществления устройство может дополнительно содержать управляющее и/или регулирующее устройство, выполненное с возможностью управления и/или регулирования работы экструзионного агрегата на основе определенной температуры внутри ствола трубы и/или на внутренней стороне ствола трубы. Таким образом, на основе информации о производственном процессе, полученной в соответствии с изобретением, можно улучшить управление или регулирование процесса, в частности в экструзионном агрегате.In a further embodiment, the device may further comprise a control and/or regulating device configured to control and/or regulate the operation of the extrusion unit based on a certain temperature inside the pipe barrel and/or on the inside of the pipe barrel. Thus, based on the information about the production process obtained in accordance with the invention, it is possible to improve the control or regulation of the process, in particular in the extrusion unit.

Предложенное изобретением устройство может быть выполнено с возможностью осуществления способа согласно изобретению. Способ согласно изобретению может быть осуществлен с помощью устройства согласно изобретению.The device proposed by the invention can be configured to implement the method according to the invention. The method according to the invention can be carried out using a device according to the invention.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

Вариант осуществления изобретения будет раскрыт ниже со ссылкой на чертеж. На единственной фигуре схематично изображено предложенное изобретением устройство на виде сбоку.An embodiment of the invention will be described below with reference to the drawing. The single figure schematically shows the device proposed by the invention in a side view.

Осуществление изобретенияCarrying out the invention

Устройство, изображенное на фигуре, содержит экструзионный агрегат 10 с подающим устройством. Ствол 12 трубы, в данном случае пластиковую трубу 12, выходящую из экструзионного агрегата 10, транспортируют в направлении 14 подачи вдоль ее продольной оси. При этом ствол 12 пропускают через первую охлаждающую секцию 16 и вторую охлаждающую секцию 18, в каждой из которых охлаждающую жидкость распыляют на наружную сторону ствола 12 для охлаждения. Между экструзионным агрегатом 10 и первой охлаждающей секцией 16 может быть расположено калибровочное устройство (не показанное на фигуре), например, содержащее металлическую калибровочную гильзу, к внутренней стенке которого прижимают, например, присасывают ствол 12 для придания наружной формы. В области между первой охлаждающей секцией 16 и второй охлаждающей секцией 18 ствол 12 доступен снаружи. В этой области предусмотрено (обозначенное пунктиром) устройство 20 измерения диаметра и/или толщины стенки, содержащее терагерцовый приемопередатчик 22, который испускает терагерцовое излучение на ствол 12 трубы, что показано на фигуре стрелкой 24. Терагерцовое излучение проходит через ствол 12 трубы и отражается от граничных поверхностей ствола 12, в частности, от его наружной и внутренней поверхностей. Отраженное терагерцовое излучение, в свою очередь, принимается терагерцовым приемопередатчиком 22. Измерительное устройство 20 соединено с устройством 28 обработки данных через канал 26 передачи данных. Устройство 28 обработки данных использует отраженное терагерцовое излучение для определения по меньшей мере толщины стенки ствола 12, обращенной к терагерцовому приемопередатчику 22, и, при необходимости, толщины стенки ствола 12 напротив терагерцового приемопередатчика 22, а также его диаметра.The device shown in the figure contains an extrusion unit 10 with a feeding device. The pipe shaft 12, in this case a plastic pipe 12 emerging from the extrusion unit 10, is transported in the feed direction 14 along its longitudinal axis. In this case, the barrel 12 is passed through a first cooling section 16 and a second cooling section 18, each of which sprays coolant onto the outside of the barrel 12 for cooling. Between the extrusion unit 10 and the first cooling section 16, a sizing device (not shown in the figure) may be located, for example containing a metal sizing sleeve, against the inner wall of which the barrel 12 is pressed, for example suctioned, to give the outer shape. In the area between the first cooling section 16 and the second cooling section 18, the barrel 12 is accessible from the outside. In this area, there is provided (indicated by a dotted line) a device 20 for measuring diameter and/or wall thickness, containing a terahertz transceiver 22, which emits terahertz radiation onto the pipe barrel 12, which is shown in the figure by arrow 24. The terahertz radiation passes through the pipe barrel 12 and is reflected from the boundary surfaces of the barrel 12, in particular, from its outer and inner surfaces. The reflected terahertz radiation, in turn, is received by the terahertz transceiver 22. The measuring device 20 is connected to the data processing device 28 via a data transmission channel 26. The data processing device 28 uses the reflected terahertz radiation to determine at least the thickness of the wall of the barrel 12 facing the terahertz transceiver 22 and, if necessary, the thickness of the wall of the barrel 12 opposite the terahertz transceiver 22, as well as its diameter.

Кроме того, измерительное устройство 20 содержит первый датчик 30 температуры, в данном случае пироэлектрический датчик температуры. Первый датчик 30 температуры измеряет исходящее от ствола 12 тепловое излучение в направлениях, указанных стрелками 32 и 34, и, тем самым, определяет первую температуру наружной стороны ствола 12 в первом положении 36 в продольном направлении ствола 12 и вторую температуру наружной стороны ствола 12 во втором положении 38 в продольном направлении ствола 12. Как показано на фигуре, первый датчик 30 температуры измеряет первую температуру и вторую температуру в направлениях 32 и 34 симметрично под равными углами к поверхности ствола. Измеренные значения первой и второй температуры поступают на устройство 28 обработки данных через канал 26. Устройство 28 обработки данных рассчитывает температуру внутри ствола 12 трубы и/или на внутренней стороне ствола 12 трубы, например, во втором положении 38 ствола 12 трубы, на основе сравнения измеренных первой и второй температур и с учетом скорости подачи ствола 12, теплоемкости и теплопроводности материала ствола, а также измеренной толщины стенки и диаметра ствола 12. Расчет может быть основан на итеративных методах конечных элементов, раскрытых ранее.In addition, the measuring device 20 includes a first temperature sensor 30, in this case a pyroelectric temperature sensor. The first temperature sensor 30 measures the thermal radiation emanating from the barrel 12 in the directions indicated by arrows 32 and 34, and thereby determines the first temperature of the outer side of the barrel 12 in the first position 36 in the longitudinal direction of the barrel 12 and the second temperature of the outer side of the barrel 12 in the second position 38 in the longitudinal direction of the barrel 12. As shown in the figure, the first temperature sensor 30 measures a first temperature and a second temperature in directions 32 and 34 symmetrically at equal angles to the surface of the barrel. The measured values of the first and second temperatures are supplied to the data processing device 28 via channel 26. The data processing device 28 calculates the temperature inside the pipe shaft 12 and/or on the inside of the pipe shaft 12, for example, at the second position 38 of the pipe shaft 12, based on a comparison of the measured values. first and second temperatures and taking into account the feed rate of the barrel 12, the heat capacity and thermal conductivity of the barrel material, and the measured wall thickness and diameter of the barrel 12. The calculation may be based on the iterative finite element methods disclosed previously.

Например, можно определить радиальный профиль температуры, например, на участке стенки ствола 12 трубы, обращенном к датчику температуры. Также возможен вариант, в котором приемопередатчик 22 и датчик температуры вращаются вокруг продольной оси ствола 12 таким образом, чтобы измерение толщины стенки и измерение первой и второй температур могло быть выполнено в нескольких местах, распределенных по периметру ствола 12 в первом и втором положениях, соответственно. Таким образом, профиль температуры ствола 12 внутри или на внутренней стороне ствола также может быть рассчитан по периметру ствола 12.For example, it is possible to determine a radial temperature profile, for example, on the portion of the wall of the pipe shaft 12 facing the temperature sensor. It is also possible that the transceiver 22 and the temperature sensor are rotated about the longitudinal axis of the barrel 12 so that the wall thickness measurement and the first and second temperature measurements can be performed at multiple locations distributed around the perimeter of the barrel 12 in the first and second positions, respectively. Thus, the temperature profile of the barrel 12 inside or on the inside of the barrel can also be calculated around the perimeter of the barrel 12.

На основе значений температуры, определенных внутри ствола 12 или на его внутренней стороне, можно более точно определить показатель преломления, поглощение и усадку материала ствола, которые, как известно, зависят от температуры. Более точное знание этих параметров позволяет получать гораздо более точные значения толщины стенки и диаметра в нагретом состоянии в точке измерения и прогнозируемые значения после его охлаждения, например, до комнатной температуры.Based on the temperature values determined within or on the inside of the barrel 12, the refractive index, absorption, and shrinkage of the barrel material, which are known to be temperature dependent, can be more accurately determined. More accurate knowledge of these parameters allows one to obtain much more accurate values of the wall thickness and diameter in the heated state at the measurement point and predicted values after it has cooled, for example, to room temperature.

В представленном примере значения толщины стенки и температуры, определенные устройством 28 обработки данных, поступают на управляющее и/или регулирующее устройство 42 устройства через канал 40 передачи данных. На этом основании управляющее и/или регулирующее устройство 42 может управлять экструзионным агрегатом 10 и/или регулировать его и, например, управлять и/или регулировать входящее в его состав устройство подачи ствола 10, через дополнительный канал 44 передачи данных.In the illustrated example, the wall thickness and temperature values determined by the data processing device 28 are supplied to the device control and/or control device 42 via a data link 40. On this basis, the control and/or regulating device 42 can control and/or regulate the extrusion unit 10 and, for example, control and/or regulate the barrel feeder 10 included therein, via an additional data link 44 .

Список ссылочных обозначенийList of reference designations

10 экструзионный агрегат10 extrusion unit

12 ствол трубы12 barrel pipe

14 устройство подачи14 feeder

16 первая охлаждающая секция16 first cooling section

18 вторая охлаждающая секция18 second cooling section

20 устройство измерения диаметра и/или толщины стенки20 device for measuring diameter and/or wall thickness

22 терагерцовый приемопередатчик22 terahertz transceiver

24 терагерцовое излучение24 terahertz radiation

26 канал передачи данных26 data channel

28 устройство обработки данных28 data processing device

30 первый датчик температуры30 first temperature sensor

32 направление измерения температуры32 temperature measurement direction

34 направление измерения температуры34 direction of temperature measurement

36 первое положение36 first position

38 второе положение38 second position

40 канал передачи данных40 data channel

42 управляющее и/или регулирующее устройство42 control and/or regulating device

44 канал передачи данных.44 data channel.

Claims (29)

1. Устройство определения температуры ствола (12) трубы, выводимого из экструзионного агрегата (10), отличающееся тем, что предусмотрен первый датчик (30) температуры для измерения первой температуры наружной стороны ствола (12) трубы в первом положении ствола (12) трубы, причем предусмотрено устройство (28) обработки данных, выполненное с возможностью сравнения первой температуры со второй температурой наружной стороны ствола (12) трубы во втором положении ствола (12) трубы, расположенном на расстоянии от первого положения в направлении (14) подачи ствола (12) трубы, и определения температуры внутри ствола (12) трубы и/или на внутренней стороне ствола (12) трубы в положении ствола (12) трубы на основе сравнения первой и второй температуры.1. A device for determining the temperature of the pipe barrel (12) output from the extrusion unit (10), characterized in that a first temperature sensor (30) is provided for measuring the first temperature of the outer side of the pipe barrel (12) in the first position of the pipe barrel (12), wherein a data processing device (28) is provided, configured to compare the first temperature with the second temperature of the outer side of the pipe barrel (12) at a second position of the pipe barrel (12), located at a distance from the first position in the feed direction (14) of the barrel (12) pipe, and determining the temperature inside the pipe barrel (12) and/or on the inside of the pipe barrel (12) in the position of the pipe barrel (12) based on a comparison of the first and second temperatures. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что предусмотрен второй датчик температуры для измерения второй температуры.2. The device according to claim 1, characterized in that a second temperature sensor is provided for measuring the second temperature. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первый датчик (30) температуры выполнен также с возможностью измерения второй температуры.3. Device according to claim 1, characterized in that the first temperature sensor (30) is also configured to measure the second temperature. 4. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что по меньшей мере первый датчик (30) температуры представляет собой бесконтактный датчик температуры, в частности пироэлектрический датчик.4. Device according to any of the previous paragraphs, characterized in that at least the first temperature sensor (30) is a non-contact temperature sensor, in particular a pyroelectric sensor. 5. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что по меньшей мере первый датчик (30) температуры расположен таким образом, чтобы измерение первой температуры происходило после того, как ствол (12) трубы прошел через охлаждающую секцию (16), расположенную после экструзионного агрегата (10) в рабочем направлении.5. Device according to any of the previous paragraphs, characterized in that at least the first temperature sensor (30) is located in such a way that the first temperature measurement occurs after the pipe barrel (12) has passed through the cooling section (16) located after extrusion unit (10) in the working direction. 6. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что устройство (28) обработки данных выполнено с возможностью определения температуры внутри ствола (12) трубы и/или на внутренней поверхности ствола (12) трубы с помощью метода конечных элементов на основе сравнения первой и второй температуры.6. A device according to any of the previous paragraphs, characterized in that the data processing device (28) is configured to determine the temperature inside the pipe barrel (12) and/or on the inner surface of the pipe barrel (12) using the finite element method based on comparison of the first and second temperature. 7. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что первый датчик (30) температуры выполнен с возможностью измерения первой температуры в нескольких местах, распределенных по периметру ствола (12) трубы, в первом положении, причем устройство (28) обработки данных выполнено с возможностью сравнения температуры, измеренной в нескольких местах, распределенных по периметру ствола (12) трубы, со второй температурой в нескольких местах, распределенных по периметру ствола (12) трубы, во втором положении, и определения температуры внутри ствола (12) трубы и/или на внутренней поверхности ствола (12) трубы в нескольких местах, распределенных по периметру ствола (12) трубы, в положении ствола (12) трубы на основе сравнения.7. A device according to any of the previous paragraphs, characterized in that the first temperature sensor (30) is configured to measure the first temperature in several places distributed around the perimeter of the pipe barrel (12), in a first position, and the data processing device (28) is made with the ability to compare the temperature measured at several places distributed around the perimeter of the pipe barrel (12) with a second temperature at several places distributed around the perimeter of the pipe barrel (12), in the second position, and determine the temperature inside the pipe barrel (12) and/ or on the inner surface of the pipe barrel (12) in several places distributed around the perimeter of the pipe barrel (12), in the position of the pipe barrel (12) based on comparison. 8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что по меньшей мере первый датчик (30) температуры выполнен с возможностью вращения по меньшей мере на некоторых участках периметра ствола (12) трубы.8. The device according to claim 7, characterized in that at least the first temperature sensor (30) is rotatable in at least some areas of the perimeter of the pipe shaft (12). 9. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что устройство (28) обработки данных дополнительно выполнено с возможностью определения температуры ствола (12) трубы в нескольких местах внутри ствола (12) трубы в том положении ствола (12) трубы, в котором определяют температуру внутри ствола (12) трубы и/или на внутренней стороне ствола (12) трубы.9. A device according to any of the previous paragraphs, characterized in that the data processing device (28) is additionally configured to determine the temperature of the pipe barrel (12) in several places inside the pipe barrel (12) in the position of the pipe barrel (12) in which determine the temperature inside the pipe barrel (12) and/or on the inner side of the pipe barrel (12). 10. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что дополнительно предусмотрено устройство (20) измерения диаметра и/или толщины стенки, выполненное с возможностью измерения диаметра и/или толщины стенки ствола (12) трубы в первом положении и/или втором положении ствола (12) трубы.10. A device according to any of the previous paragraphs, characterized in that it is additionally provided with a device (20) for measuring the diameter and/or wall thickness, configured to measure the diameter and/or wall thickness of the pipe barrel (12) in the first position and/or second position trunk (12) of the pipe. 11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что устройство (28) обработки данных выполнено с возможностью учета измеренного диаметра и/или измеренной толщины стенки при определении температуры внутри ствола (12) трубы и/или на внутренней стороне ствола (12) трубы, и/или устройство (28) обработки данных выполнено с возможностью учета температуры внутри ствола (12) трубы и/или на внутренней стороне ствола (12) трубы при определении диаметра и/или толщины стенки.11. Device according to claim 10, characterized in that the data processing device (28) is configured to take into account the measured diameter and/or measured wall thickness when determining the temperature inside the pipe barrel (12) and/or on the inner side of the pipe barrel (12) , and/or the data processing device (28) is configured to take into account the temperature inside the pipe barrel (12) and/or on the inside of the pipe barrel (12) when determining the diameter and/or wall thickness. 12. Устройство по любому из пп. 10 или 11, отличающееся тем, что устройство (20) измерения диаметра и/или толщины стенки представляет собой устройство измерения терагерцового излучения.12. Device according to any one of paragraphs. 10 or 11, characterized in that the device (20) for measuring the diameter and/or wall thickness is a device for measuring terahertz radiation. 13. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что устройство (28) обработки данных дополнительно выполнено с возможностью определения ожидаемой усадки ствола (12) трубы на основе зависящего от температуры коэффициента расширения материала ствола (12) трубы, начиная с положения ствола (12) трубы, в котором предусмотрено определение температуры внутри ствола (12) трубы и/или на внутренней стороне ствола (12) трубы, и до достижения его окончательной формы.13. The device according to any of the previous paragraphs, characterized in that the data processing device (28) is further configured to determine the expected shrinkage of the pipe shaft (12) based on the temperature-dependent expansion coefficient of the material of the pipe barrel (12), starting from the position of the barrel ( 12) pipe, which provides for determining the temperature inside the pipe barrel (12) and/or on the inside of the pipe barrel (12), and until its final shape is achieved. 14. Устройство по п. 10 или 13, отличающееся тем, что устройство (28) обработки данных дополнительно выполнено с возможностью определения диаметра и/или толщины стенки ствола трубы после достижения его окончательной формы, с учетом диаметра и/или толщины стенки ствола (12) трубы, измеренных в первом положении и/или втором положении ствола (12) трубы, и определенной ожидаемой усадки.14. The device according to claim 10 or 13, characterized in that the data processing device (28) is additionally configured to determine the diameter and/or wall thickness of the pipe barrel after achieving its final shape, taking into account the diameter and/or wall thickness of the barrel (12 ) of the pipe, measured in the first position and/or second position of the pipe barrel (12), and the determined expected shrinkage. 15. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что устройство (28) обработки данных выполнено с возможностью определения показателя преломления материала ствола (12) трубы на основе определенной температуры.15. The device according to any of the previous paragraphs, characterized in that the data processing device (28) is configured to determine the refractive index of the material of the pipe shaft (12) based on a certain temperature. 16. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что дополнительно предусмотрено управляющее и/или регулирующее устройство (42), выполненное с возможностью управления и/или регулирования работы экструзионного агрегата (10) на основе определенной температуры внутри ствола (12) трубы и/или на внутренней стороне ствола (12) трубы.16. A device according to any of the previous paragraphs, characterized in that it is additionally provided with a control and/or regulating device (42) configured to control and/or regulate the operation of the extrusion unit (10) based on a certain temperature inside the pipe barrel (12) and /or on the inside of the pipe barrel (12). 17. Способ определения температуры ствола (12) трубы, выводимого из экструзионного агрегата (10), отличающийся тем, что измеряют первую температуру наружной стороны ствола (12) трубы в первом положении ствола (12) трубы, причем первую температуру сравнивают со второй температурой наружной стороны ствола (12) трубы во втором положении ствола (12) трубы, расположенном на расстоянии от первого положения ствола (12) трубы в направлении (14) подачи, и при этом определяют температуру внутри ствола (12) трубы и/или на внутренней стороне ствола (12) трубы в положении ствола (12) трубы на основе сравнения первой и второй температуры.17. A method for determining the temperature of a pipe barrel (12) output from an extrusion unit (10), characterized in that the first temperature of the outer side of the pipe barrel (12) is measured in the first position of the pipe barrel (12), and the first temperature is compared with the second outer temperature sides of the pipe barrel (12) in the second position of the pipe barrel (12), located at a distance from the first position of the pipe barrel (12) in the supply direction (14), and at the same time determining the temperature inside the pipe barrel (12) and/or on the inner side pipe barrel (12) in the position of the pipe barrel (12) based on a comparison of the first and second temperatures. 18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что также измеряют вторую температуру.18. The method according to claim 17, characterized in that the second temperature is also measured. 19. Способ по любому из пп. 17 или 18, отличающийся тем, что по меньшей мере первую температуру измеряют бесконтактно.19. Method according to any one of paragraphs. 17 or 18, characterized in that at least the first temperature is measured without contact. 20. Способ по любому из пп. 17-19, отличающийся тем, что по меньшей мере первую температуру измеряют после того, как ствол трубы прошел через охлаждающую секцию (16), расположенную после экструзионного агрегата (10) в рабочем направлении.20. Method according to any one of paragraphs. 17-19, characterized in that at least the first temperature is measured after the pipe barrel has passed through the cooling section (16) located after the extrusion unit (10) in the working direction. 21. Способ по любому из пп. 17-20, отличающийся тем, что температуру внутри ствола (12) трубы и/или на внутренней поверхности ствола (12) трубы определяют с помощью метода конечных элементов на основе сравнения первой и второй температуры.21. Method according to any one of paragraphs. 17-20, characterized in that the temperature inside the pipe barrel (12) and/or on the inner surface of the pipe barrel (12) is determined using the finite element method based on a comparison of the first and second temperatures. 22. Способ по любому из пп. 17-21, отличающийся тем, что первую температуру измеряют в нескольких местах, распределенных по периметру ствола (12) трубы, в первом положении, причем температуру, измеренную в нескольких местах, распределенных по периметру ствола (12) трубы, сравнивают со второй температурой также в нескольких местах, распределенных по периметру ствола (12) трубы, во втором положении, и при этом температуру внутри ствола (12) трубы и/или на внутренней поверхности ствола (12) трубы определяют в нескольких местах, распределенных по периметру ствола (12) трубы, в положении ствола (12) трубы на основе сравнения.22. Method according to any one of paragraphs. 17-21, characterized in that the first temperature is measured in several places distributed along the perimeter of the pipe barrel (12), in the first position, and the temperature measured in several places distributed along the perimeter of the pipe barrel (12) is also compared with the second temperature in several places distributed along the perimeter of the pipe barrel (12), in the second position, and at the same time the temperature inside the pipe barrel (12) and/or on the inner surface of the pipe barrel (12) is determined in several places distributed along the perimeter of the barrel (12) pipe, in the position of the pipe barrel (12) based on comparison. 23. Способ по любому из пп. 17-22, отличающийся тем, что температуру ствола (12) трубы определяют в нескольких местах внутри ствола (12) трубы в том положении ствола (12) трубы, в котором определяют температуру внутри ствола (12) трубы и/или на внутренней стороне ствола (12) трубы.23. Method according to any one of paragraphs. 17-22, characterized in that the temperature of the pipe barrel (12) is determined in several places inside the pipe barrel (12) in the position of the pipe barrel (12) in which the temperature inside the pipe barrel (12) and/or on the inside of the barrel is determined (12) pipes. 24. Способ по любому из пп. 17-23, отличающийся тем, что диаметр и/или толщину стенки ствола (12) трубы дополнительно измеряют в первом положении и/или втором положении ствола (12) трубы.24. Method according to any one of paragraphs. 17-23, characterized in that the diameter and/or wall thickness of the pipe barrel (12) is additionally measured in the first position and/or second position of the pipe barrel (12). 25. Способ по п. 24, отличающийся тем, что измеренный диаметр и/или измеренную толщину стенки учитывают при определении температуры внутри ствола (12) трубы, и/или на внутренней стороне ствола (12) трубы, и/или температуру внутри ствола трубы, и/или на внутренней стороне ствола трубы учитывают при определении диаметра и/или толщины стенки.25. The method according to claim 24, characterized in that the measured diameter and/or the measured wall thickness are taken into account when determining the temperature inside the pipe barrel (12), and/or on the inside of the pipe barrel (12), and/or the temperature inside the pipe barrel , and/or on the inside of the pipe barrel are taken into account when determining the diameter and/or wall thickness. 26. Способ по любому из пп. 17-25, отличающийся тем, что ожидаемую усадку ствола (12) трубы определяют на основе зависящего от температуры коэффициента расширения материала ствола (12) трубы, начиная с положения ствола (12) трубы, в котором определяют температуру внутри ствола (12) трубы и/или на внутренней стороне ствола (12) трубы и до достижения его окончательной формы.26. Method according to any one of paragraphs. 17-25, characterized in that the expected shrinkage of the pipe trunk (12) is determined based on the temperature-dependent expansion coefficient of the material of the pipe trunk (12), starting from the position of the pipe trunk (12), in which the temperature inside the pipe trunk (12) is determined and /or on the inside of the pipe barrel (12) until its final shape is achieved. 27. Способ по п. 24 или 26, отличающийся тем, что диаметр и/или толщину стенки ствола трубы определяют после достижения его окончательной формы с учетом диаметра и/или толщины стенки ствола (12) трубы, измеренных в первом положении и/или втором положении ствола (12) трубы, и определенной ожидаемой усадки.27. The method according to claim 24 or 26, characterized in that the diameter and/or wall thickness of the pipe barrel is determined after reaching its final shape, taking into account the diameter and/or wall thickness of the pipe barrel (12), measured in the first position and/or second position of the pipe barrel (12), and a certain expected shrinkage. 28. Способ по любому из пп. 17-27, отличающийся тем, что показатель преломления материала ствола (12) трубы определяют на основе определенной температуры.28. Method according to any one of paragraphs. 17-27, characterized in that the refractive index of the pipe shaft (12) material is determined based on a certain temperature. 29. Способ по любому из пп. 17-28, отличающийся тем, что работой экструзионного агрегата (10) управляют и/или работу экструзионного агрегата (10) регулируют на основе определенной температуры внутри ствола (12) трубы и/или на внутренней стороне ствола (12) трубы.29. Method according to any one of paragraphs. 17-28, characterized in that the operation of the extrusion unit (10) is controlled and/or the operation of the extrusion unit (10) is regulated based on a certain temperature inside the pipe barrel (12) and/or on the inner side of the pipe barrel (12).
RU2022120322A 2020-01-24 2021-01-11 Device and method for determining temperature of pipe shaft RU2805151C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020101724.3 2020-01-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2805151C1 true RU2805151C1 (en) 2023-10-11

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3140253A1 (en) * 1981-10-09 1983-04-28 Vereinigung zur Förderung des Instituts für Kunststoffverarbeitung in Industrie und Handwerk an der Rhein.-Westf. Technischen Hochschule Aachen e.V., 5100 Aachen Method for measuring the thickness of hot-formed products
RU2010714C1 (en) * 1992-08-07 1994-04-15 Коллективная фирма - "Комтэкс" System for control of process of shaping thermosetting plastic products
DE102006056735A1 (en) * 2006-12-01 2008-06-05 Inoex Gmbh Measuring method for determining the wall thickness of an extruded plastic profile
EP2153970A2 (en) * 2008-08-15 2010-02-17 IBA GmbH Extrusion line for plastic hollow profiles and method for operating such an extrusion line
DE102017116955B3 (en) * 2017-07-26 2018-11-15 Schlemmer Holding GmbH Method and device for manufacturing control of an extruded plastic product and extrusion line for extruding such a plastic product

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3140253A1 (en) * 1981-10-09 1983-04-28 Vereinigung zur Förderung des Instituts für Kunststoffverarbeitung in Industrie und Handwerk an der Rhein.-Westf. Technischen Hochschule Aachen e.V., 5100 Aachen Method for measuring the thickness of hot-formed products
RU2010714C1 (en) * 1992-08-07 1994-04-15 Коллективная фирма - "Комтэкс" System for control of process of shaping thermosetting plastic products
DE102006056735A1 (en) * 2006-12-01 2008-06-05 Inoex Gmbh Measuring method for determining the wall thickness of an extruded plastic profile
EP2153970A2 (en) * 2008-08-15 2010-02-17 IBA GmbH Extrusion line for plastic hollow profiles and method for operating such an extrusion line
DE102017116955B3 (en) * 2017-07-26 2018-11-15 Schlemmer Holding GmbH Method and device for manufacturing control of an extruded plastic product and extrusion line for extruding such a plastic product

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108303443B (en) Sheet material heat-conducting performance steady-state testing method
CN106768380B (en) The method that the test result of a kind of pair of infrared measurement of temperature equipment is modified
CN108680285A (en) The calibration method of short branch electric thermo-couple temperature verification stove and short branch thermocouple
Monteix et al. Experimental study and numerical simulation of preform or sheet exposed to infrared radiative heating
US5258929A (en) Method for measuring thermal conductivity
JP2015107908A (en) Utilization of wall thickness measurement in combination with thermal imaging of container
Usamentiaga et al. Temperature measurement using the wedge method: Comparison and application to emissivity estimation and compensation
RU2805151C1 (en) Device and method for determining temperature of pipe shaft
CN105716723A (en) Device and method for improving temperature measuring precision of industrial site thermal imager
CN109540968A (en) A kind of method of quantitative detection equipment interior three-dimensional defect
Ibarra et al. Combined IR imaging-neural network method for the estimation of internal temperature in cooked chicken meat
White et al. The immersion characteristics of industrial PRTs
US20230102027A1 (en) Device and method for determining the temperature of a tubular strand
US5452601A (en) Method for simultaneous determination of thermal conductivity and kinematic viscosity
De Lucas et al. Measurement and analysis of the temperature gradient of blackbody cavities, for use in radiation thermometry
Shojaeefard et al. Inverse heat transfer problem of thermal contact conductance estimation in periodically contacting surfaces
Hawryluk et al. Methods of temperature determination and measurement verification in applications related to hot die forging processes.
CN208653673U (en) Short branch electric thermo-couple temperature verifies furnace
Saunders et al. A theory of reflections for traceable radiation thermometry
Browne et al. Rubber emissivity and the thermal state of tires
CN108303378B (en) Device and method for measuring and testing high-temperature emissivity of heat-proof tile
RU2715475C1 (en) Thermal testing method of ceramic fairings
Saunders et al. “Disappearing Object” Radiation Thermometer for Low-Emissivity Process Control
KR102257355B1 (en) System and method for measuring temperature of refractory
JPH0663849B2 (en) Measuring method of material temperature in continuous heating furnace