00
Изобретение отлрситс к иэмери-.; тельной технике, конкретнее к устрой ствам Дл градуировки преобразователей теьшературы в электропечах с цилиндрической рабочей камерой. Известно устройство дл градуиров ки скважин ых термопреобразователей, содержсццее центральный цилиндр (рабочую камеру ) с равномерно размещенным на нем нагревателем и два экранных .цилиндра, установленные на проти воположных торцах центргшьного цилин дра, снабженные нагревател ми, и датчики температуры в теле экранных и центрального цилиндров. Сокращение времени стабилизации температуры достигаетс тем, что экранные цилиндры установлены на направл ющей с возможностью перемещени относительно центрального цилиндра, т.е. используетс принцип измен кхцейс толщины теплоизол ционной проклгщки. В процессе разогрева и установлени температуры толщина прокладки близка к нулю, а в процессе термостатировани толщина прокладки уве-гичена С 1 Недостатком этого решени вл етс сложность конструкции. Кроме Того врем стабилизации температуры в осевом направлении при испытании длинных преобразователей достаточно велико. Наиболее близким к изобретению вл етс устройство, содержащее центральный толстостенный полый ципнцюр из красной меди и короткие медные экранные цилиндры, установлен ные у торцов центрального цилиндра через теплоизолирующие прокладки.На поверхности мед1щх цилиндров наилотаны нагреватели. В телах экранных и центрального цилиндров установлены термопары С 2 J., Основным недостатком этого устрой ства вл етс значительное врем ста билизации температуры в осевом направлении . Это вызвано как значительным термическим сопротивлением прокладки между торцами цилиндров, так и значительной длиной и теплоемкость экргшных цилиндров. Теплоизол ционны прокладки между цилиндрами в режиме термостатировани увеличивают чувствительность систе1«д регулировани температуры экранных цилиндров, что повышает однородность температурного пол в центральном цилиндре и упрощает систему регулировани . Поэтому нецелесообразно ликвидировать или уменьшать толщину этих прокладок. Другим возможным методом, позвол ющим уменьшить врем стабилизации температурь в осевом направлении, вл етс уменьшение длины и массы экргшных цилиндров. Причем дл того, чтобы на продолжительность стабилизации практически не оказывала вли ниа теплоемкость экранных цилиндров, необходимо уменьшить их массу в 20100 раз. Этот вывод следует из реше-г ни дифференциального уравнени теплопроводности дл система центральный цилиндр -, экранные цилиндры. Однако применение этого метода вызывает потерю точности компенсации тепловых потерь с торцов центрального цилиндра, т.е. приводит к повышению градиента температуры в рабочей камере и увеличению погрешности градуировки . Причиной умен зшени точности компенсации тепловых потерь при длине экранных цилиндров вл етс неоднородность теплового потока на боковой поверхности центрального цилиндра вблизи его торцов, привод ща к охлаждению торцовых зон центрального цилиндра даже при полной компенсации тепловых потерь с торцовых поверхностей центрального цилиндра. Линии теплового потока с боковой поверхности вблизи торцов цилиндра искривл ютс . Это вл етс следствием неоднородности теплового потока с поверхности коротких экранных цилиндров, а также неоднородности их обогрева. Таким образом, применение метода уменьшени длины экранных цилиндров приводит к увеличению погрешности градуировки, затрудн ет настройку системы рег лировани электропечи. Целью изобретени йл етс сокращение времени стабилизгщии заданной температуры в рабочей камере, не привод щее к необходимости повыиени чувствительности измерительной аппаратуры, к уменьшению точности градуировки или к усложнению конструкции электропечи. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл градуировки скважинных термопреобразователей; содержащем теплоизолированный полый цилиндр, выполненный из теплопровод щего .материала с равномерно намотанным на нем нагревателем и датчиком температуры, расположенным в Теле теплоизолированного полого цилиндра , два теплоизолированных экранирующих элемента из теплопровод щего материала, установленные через теплоизол ционные прокладки на соответствующих торцах теплоизолированного полого цилиндра, и датчики температу{Ш теплоизолированных экранируюсцих элементов, экранирующие элементы выполнены в виде полых полушарий, теплоизолирующий слой которых расположен концентрично экранирующим элементам . Кроме того, датчики температуры экранирующих элементов установлены на сферической поверхности полых полушарий . На чертеже схематически изображе но устройство дл градуировки скважинных термопреобраэователей, обидай вид. Устройство содер сит толстостенны теплоизолированный полый цилиндр 1 м гкого алкжшниевого сшгава и два т теплоизолированных дйранирующих элемента 2 иэ м гкого алкмини , укрепленных около тфрцов цилиндра 1, Между цилиндром 1 и экранируимцими элементами 2 установлены прокладки 3 иэ стекловолокна. На цилиндр 1 равнсилерно намотан нагреватель 4 иэ нихромового провода, покрытого керамическими бусами. Цилиндр 1 и . элементы 2 окружены слоем теплоизол ции 5. В теле цилиндра 1 установлен датчик температуры 6. Каждый иэ кранирукхцих элементов 2 выполнен в виде полых полушарий. Наружна поверхность теплоиэол ции элементов 2 концентрична их сФври ческой поверхности. Элементы 2 со слоем теплоиэсл ции 5 прикреплены к асбоцементным фланцам 7, установленным на цилиндре 1. В полости каждого иэ экранирующи элементов 2 установлен нагреватель 8, а к наружной сферической поверхности стенки прижат датчик темпера туры 9 (термопара и;ш поверхностный термометр сопротивлени ). Устройство работает следующим обраэом. Перед началом работы в отверстие цилиндра 1 вставл ют скважинный тер мопреобразователь. Нижнюю часть полости цилиндра при этом наполн ют кремнийорганической жидкостью или маслом дл улучшени теплообмена с поверхности чувствительного элемента . Во врем форсированного разогре ва цилиндра 1 дл регулировани тем пературы экранирую1цих элементов 2 иепольэуют выходные сигналы датчиков 9. При достижении эадгшного значени температуры в цилиндре 1 нагреватели 8 подключают к выходной цепи регул тора температуры цилиндра 1. Настройку теплового режима нагревателей 8 производ т во врем пусконалсщочных работ, использу выходные сигнгшы датчиков 9. Дл нормальной работы устройства температура стенок экранирующих элементов 2 должна быть равна температуре цилиндра 1, с погрешностью около t (2-4 )К. Дл форсированного охлаждени цилиндра 1 через продольные пазы на наружной поверхности цилиндра 1 прокачивают воздух, использу бытовой пылесос. Предлагаемое устройство позвол ет уменьшить врем стабилизации температуры по оси рабочей камеры в 2,5-3 раза по сравнению с прототипом. Этот эффект достигаетс без усложнени схемы автоматического регулировани . Кроме того, применение устройства позвол ет уменьшить расход цветного металла и вес термостатирующей установки на 30-40%. На 20-40% сокращаетс длина рабочей Кс1меры. Уменьшение веса экранируюигих элементов позвол ет в 10-15 раз уменьшить мощность их нагревателей, что упрощает систему автоматического регули(ровани и уп- равлени . Испытсши опытного образца показали , что врем стабилизации температу ры при длине рабочей камеры 1м составл ет 25-30 мин. Врем , необходимое дл градуировки сквгикинного преобразовател температуры в 5-6 точках с погрешностью в 0,2 К в диапазоне 20-200 С, составл ет около трех часов, что на 2-3 ч меньше, чем при использовании воздушного термостата titna Т-7, предназначенного дл градуировки скважинных преобразователей температуры, прин того за базовый образец.
г