SU1125479A1 - Способ бесконтактного измерени температуры электропровод щих цилиндрических изделий - Google Patents

Abstract

СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ТЕМПЕРАТУРЫ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯВДХ , iQHimHZlPHHECKHX ИЗДЕЛИЙ, заключанп с  в размещении издели  в переменном электромагнитном поле вихретокового преобразовател , измерении амплитуду к фазы магнитного потока в изделии, определении его электропроводности а последукщем вычислении величины измер емой температуры, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , дискретно измен ют частоту возбуждающего электромагнитного пол  вихретокового преобразовател , поддержива  посто нной его амплитуду, определ ют глубину npoi никновени  магнитного пол  и электропроводность издели  на каждой фиксированной частоте к по полученном значени м наход т распределение тем- пературы в сечении контролируемого W издели . .. В

Description

Изобретение относитс  к термометрии и может быть использовано дл  бесконтактного контрол  температуры металлических изделий в процессе их технологической обработки (индукцион на  закалка, отжиг и т.д.). Известен способ бесконтактного измерени  температуры изделий из ферромагнитньпс материалов, заключающийс  в размещении издели  в электромагнитном поле соленоида, подключенного к генератору -переменной частоты , и определении температуры различных слоев издели  по гармоникам тока в цепи соленоида Ц. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ бесконтактного измерени  температуры электропровод щих цилиндрических изделий, заключающийс  в размещении издели  в переменном электромагнитном поле вихретокового преобразовател , измерении амплитуды и фа зы магнитного потока в изделии, опре делении его электропроводности и последующем вычислении величины измер емой температуры 23. Недостатком известного способа  в л етс  невысока  точность измерени . Это св зано с тем, что величина опре- .. дел емой температуры  вл етс  усредненной по сечению издели  и может значительно отключатьс  от действительной теьшературы при ее неравномерном распределении в различных . сло х издели , Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  температуры Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу бесконтактного измерени  тем;.ературы электропровод  щих цилиндрических.изделий, заключающемус  в размещении издели  в переменном электромагнитном поле вихрето кового преобразовател , измерении амплитуды и фазы магнитного потока в изделии, определении его электропроводности и последукщем вычислении величины измер емой температуры, дис кретно измен ют частоту возбуждающего электромагнитного пол  вихретокового преобразовател , поддержива  посто нной его амплитуду, определ ют глубину проникновени  магнитного пол  и электропроводность издели  на каждой фиксированной частоте, и по полученным значени м наход т распределение температуры в сечении кон тролируемого издели . На чертеже приведена блок-схема устройства,- реализующего предложенный споеоб. Контролируемое изделие 1 размещают в переменном электромагнитном поле вихретокового преобразовател , состо щего из намагничивающей 2 и измерительной 3 катушек, и фиксируют частоту перестраиваемого генератора 4. Затем фазометром 5, опорньй сигнал дл  которого снимаетс  с вторичной обмотки трансформатора 6, первична  обмотка которого включена последовательно с амперметром 7 и намагничивающей катущкой 2, измер ют угол сдвига фаз Чо между суммарным магнитным потоком Фо и магнитным потоком (-, в воздушном зазоре между изделием 1 и катушками преобразовател . Затем определ ют магнитный поток «f, в самом изделии из соотношени  Величину магнитного потока ,B зазоре можно определить из соотношени  o.(«o-« где а - радиус издели ; &Q- радиус катушек преобразовател ; д- магнитна  посто нна ; Hg- напр женность магнитного пол  катущки 2. Далее определ ют тангенс угла сдвига фаз между магнитными потоками в изделии и вне его, использу  соотношение С05 -Ф/2 %i Е„созЧ„-Ь- Е где Ер- измер ема  вольтметром 8 суммарна  ЭДС, св занна  с магнитным потоком Фд, значение ЭДС, полученное в отсутствии издели  1. Кроме того, комплексную величину магнитного потока в изделии можно выразить зависимостью lilLAliS--T-Z , (41 .) 2f6 гдеД| у 1-модифицированные функции Бессел  первого рода нулевого и первого пор д 3 ков от комплексного арг мента ( эУТ ), - обобщенный параметр, св занный с глубиной пр никновени  магнитного пол  в изделие соотношением 3 f - частота возбуждающего электромагнитного пол  Сэ - удельна  электрическа  проводимость материала издели , 2 - безразмерный параметр, фазакоторого совпадает с фазой магнитного пото ка в изделии. С помощью справочных данных по функции Бессел  можно рассчитать зависимость и модул  параметра Z от обобщенного naparieTpa , по которым , использу  полученное значение , можно определить глубину проник новени  магнитного пол  d и усреднен ную по этой глубине величину электро проводности дл  данной фиксированной частоты генератора 4 4-ШГг1 По полученному значению величины электропроводности ь, использу  градyHiJoBочный график или извеЪтную зависимость, определ ют среднюю тем794 пературу контролируемого сло  издели , соответствующего данной глубине проникновени  магнитного пол . Дискретно измен   частоту генератора 4 и поддержива  посто нной амплитуду магнитного пол  Ф, измер ют Ф2 и Чна каждой фиксированной частоте и получают новые значени  cf и , соответствующие этим частотам. Определ   среднюю температуру в двух соседних сло х издели , соответствующих двум глубинам проникновени  магнитного пол  rf и двух достаточно близких частотах и {- генератора 4, можно с требуемой точностью определить действительную температуру узко го сло  издели  толщиной и сУ ( а дл  множества дискретных частот генератора - профиль распределени  температуры по сечению издели . Дл  уменьшени  погрешности измерени , возникающей в результате неполного промагничивани  издели  (cf а ) амплитуду магнитного пол  необходимо стабилизировать на значении , соответствующем начальному линейному участку кривой намагничивани  , Изобретение позвол ет с высокой точностью измер ть распределение температуры по сечению как ферромагнитных , так и немагнитных злектропровод pix изделий.

Claims (1)

1. кл. G 01 К 13/08, опублик. 16.01.79. ‘ СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ . (ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ изданий, заключающийся в размещении изделия в переменном электромагнитном поле вихретокового преобразователя, измерении амплитуды и фазы магнитного потока в изделии, определении его электропроводности и последующем вычислении величины измеряемой температуры, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, дискретно изменяют частоту возбуждающего электромагнитного поля вихретокового преобразователя, поддерживая постоянной его амплитуду, определяют глубину проникновения магнитного поля и электропроводность изделия на каждой фикси-* рованной частоте и по полученным значениям находят распределение тем-* пературы в сечении контролируемого изделия.