SU1364907A1 - Устройство дл измерени высоких температур - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к термометрии и позвол ет повысить точность измерени  т-ры при одновременном расширении его диапазона. Теплопровод представл ет собой тепловую трубу 4 с теплоносителем 6 в зоне 5 испарени . Герметична  капсула 2, в которой размещена термопара 1 с выводами 7, заключенными в трубках 8, защищает термоэлемент от агрессивного (Л

Description

воздействи  теплоносител . Закрепленный на трубках 8 щиток 9 предотвращает попадание капель сконденсированного пара теплоносител  6 на капсулу 2. Т-ру рабочей среды 13 определ ют по измеренному значению т-ры насыщенного пара теплоносител  6 в зоне 3 конденсации тепловой трубы 4 . 1ил.

Изобретение относитс  к технике температурных измерений и предназначено дл  измерени  высоких температур расплавов, различных агрессивных сред.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  при одновременном расширении его диапазона.

На чертеже представлено устройство , общий вид.

Устройство дл  измерени  высоких температур содержит термоэлемент - термопару I (например, типа хромель- копель), размещенную в герметичной капсуле 2 и расположенную в зоне теп- лоотдающей поверхности теплопровода - в зоне 3 конденсации тепловой трубы 4, выполненной например из нержавеющей жаропрочной стали, в зоне 5 испарени  которой находитс  теплоноситель 6, в качестве которого может быть использован жидкий металл (натрий , калий). Выводы 7 термопары 1 заизолированы и размещены в трубках 8, герметизированных в стенках герметичной капсулы 2 и тепловой трубы 4.

На трубках 8 закреплен щиток 9, предотвращающий попадание капель сконденсированного пара теплоносител  6 на герметичную капсулу 2, служащую дл  защиты термоэлемента от агрессив ного воздействи  теплоносител . В р  де случаев, когда дополнительный подвод тепла в зоне 10 переноса тепло- вой трубы 4 нарушает процесс циркул - ции теплоносител  6, устройство дополнительно снабжают экраном 11, устанавливаемым соосно тепловой трубе 4 до уровн  теплоносител , наход ще- гос  в зоне 5 испарени  тепловой тру бы 4. Экран 11 может быть выполнен в виде отражател  излучений из тепло- изол ционного материала. Процесс испарени  теплоносител  6, переноса его

0

5

0

5

0

5 0 5

паров в зону 3 конденсации и конденсации пара теплоносител  происходит по замкнутой схеме путем переноса теплоносител  6 с помощью капилл рных сил в фитиле 12, выполненном например в виде сетки из нержавеющей стали и установленном изнутри вдоль корпуса тепловой трубы 4.

Высокие температуры кипени  теплоносител  6 позвол ют создавать при измерении сверхвысоких температур низкие давлени  пара в тепловой трубе 4, что повышает надежность и ресурс ее работы.

При использовании предлагаемого устройства измерени  высоких температур в квазистационарных услови х с термовсплеском температуры среды 13 замен ютс  на замер устойчивых, стабильных во времени измерений пониженных значений температуры насыщенного пара теплоносител  6. В зоне 3 конденсации тепловой трубы температура пара теплоносител  6 равна температуре его кипени , котора  зависит только от физических свойств теплоносител  и рабочего давлени  в тепловой трубе, задаваемого темпом охлаждени  . зоны 3 конденсации тепловой трубы. В свою очередь темп охлаждени  из-за наличи  термического сопротивлени  стенки тепловой трубы в зоне 5 кипени  (испарени ) задает меньший единицы коэффициент трансформации температур . Таким образом,.температура измер емой среды 13 выше, чем температура кипени  теплоносител  в тепловой трубе, что позвол ет использовать в устройстве вместо дорогосто щих термопар W-iRe такие сравнительно дешевые термопары как хромель-копель и хромель-алюмель, имеюпще высокую чувствительность . Благодар  тому, что измер етс  температура фазового перехода пар - жидкость, одновременно обеспечиваетс  термостатирование термопары 1 в насыщенном паре теплоносител  6 в зоне 3 конденсации тепловой трубы. Наличие процесса испа рени  теплоносител  в теплопроводе повышает эффективную теплопроводность процесса теплопереноса, что позвол ет контролировать колебани  температуры среды.

Устройство дл  измерени  высоких температур работает следующим образом .

Зону 5 испарени  тепловой трубы 4 помещают в рабочую среду 13 (расплав огнеупорного материала) , температура которой подлежит измерению. При этом в зоне 5 испарени  будет происходить процесс парообразовани , и чем выше температура рабочей среды 13, тем выше температура теплоносител  6 и вьш1е его давление в зоне 3 конденсации тепловой трубы 4 при установившемс  режиме конденсации . Таким образом, между температурой рабочей среды 13 и температурой насьщ1енного пара теплоносител  6 имеетс  однозначна  строга  взаимосв зь определ ема  при тарировке устройства по фиксированному закону охлаждени , который остаетс  таким же и в процессе измерени . По тарировочной

зависимости, по измеренному значению температуры насыщенного пара теплоносител  6 в зоне 3 конденсации тепло- вой трубы 4 определ ют значение тем- пературы рабочей среды 13.

При измерении зона 5 испарени  тепловой трубы 4 может находитьс  в рабочей среде 13 как угодно долго, так как в ней обеспечиваетс  устойчивый теплоотвод, св занный с непрерывно протекающим процессом парообразовани  .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  высоких температур, содержащее теплопровод,

   внутри которого в зоне его тешюот- дающей поверхности установлена термопара , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  при одновременном расширеНИИ его диапазона, в устройство введены герметична  капсула и щиток, при этом теплопровод выполнен в виде тепловой трубы, термопара размещена в герметичной капсуле, а выводы

   термопары - в трубках, герметизированных в стенках тепловой трубы и герметичной капсулы, над которой размещен щиток, закрепленный на трубках.