SU1394060A1

SU1394060A1 - Primary pyrometric transducer

Info

Publication number: SU1394060A1
Application number: SU853902927A
Authority: SU
Inventors: Александр Петрович Бараненко; Валерий Матвеевич Горбачев; Евгений Иванович Фандеев; Виктор Петрович Данилов
Original assignee: Предприятие П/Я В-2015
Priority date: 1985-05-31
Filing date: 1985-05-31
Publication date: 1988-05-07

Abstract

Изобретение относитс к области радиационной пирометрии и может быть использовано в пирометрах полного излучени . Цель - повьппение точности измерени температуры в динамическом режиме изменени температур окружающей среды и объекта контрол за счет уменьшени лучистой составл ющей теплообмена прием101ка и компенсирующих термообразователей с корпусом. В первичный пирометрический преобразователь дополнительно введены экранирующа втулка и теплопроводный стержень, расположенный за приемником излучени , электрически изолированный от него и имеющий тепловую св зь с корпусом, с приемником излучени и с компенсирующим термопреобразователем . Термопреобразователь установлен на противоположной по отношению к приемнику излучени торцовой поверхности теплопроводного стержн и обращен к контролируемой поверхности . Перед термопреобразователем размещена экранирующа втулка. J ил. i W CZThe invention relates to the field of radiation pyrometry and can be used in full-radiation pyrometers. The goal is to increase the accuracy of temperature measurement in a dynamic mode of changing the temperature of the environment and the object of control by reducing the radiant component of the heat exchange of the receiver and the compensating thermal converters with the housing. A shielding sleeve and a heat-conducting rod located behind the radiation receiver, electrically isolated from it and having thermal connection with the housing, with the radiation receiver and with a compensating thermal converter, are additionally introduced into the primary pyrometric converter. The thermal converter is installed on the end surface of the heat-conducting rod opposite in relation to the radiation receiver and facing the controlled surface. A shielding bush is placed in front of the thermal converter. J il. i W CZ

Description

со with

; Изобретение относитс к радиаци- ;0иной пирометрии и может быть использовано в пирометрах полного излучени .; The invention relates to radiation pyrometry and can be used in total radiation pyrometers.

Целью изобретени вл етс повьше - ние точности измерени температуры в динамическом режиме изменени темпе ратур окружающей среды и объекта 1 онтрол за счет уменьшени лучистой. Доставл ющей теплообмена приемника и 1:омпенСирующих термопреобразователей с корпусом, а также за счет создани 1 дентичных условий этого теплообмена, |, На чертеже приведена схема первич- ного пирометрического преобразовате- IIH.The aim of the invention is to increase the accuracy of temperature measurement in the dynamic mode of changing the temperature of the environment and the onrol object 1 by reducing the radiant temperature. The heat transfer receiver of the receiver and 1: Electrical thermocouples with a housing, as well as by creating 1 identical conditions of this heat exchange, |, The drawing shows a diagram of the primary pyrometric converter IIH.

I Преобразователь содержит корпус.1 Ьптическую систему с рефлектором 2, рриемник 3 излучени , обращенньй в jcTopoHy рефлектора 2 и расположенный |Ь его фокусе, два компенсирующих тер |44опреобразовател 4 и 5, один из ко- |торых (.термопреобразователь 5) Iположен за рефлектором 2. и имеет iловой контакт с окружающей средой, а другой (термопреобразователь 4) обращен к контролируемой поверхности, Приемник 3 излучени и компенсирунг- щий термопреобразователь 4 укрепле - ны через электроизол ционные проклад ки 6 и 7 на торцовых поверхност х теплопроводного стержн 8, установленного за приемником 3 излучени и имеющего т.епловую св зь с ним, с ком лансирующим термопреобразователем 4 и с корпусом 1. Между компенсирукг- щим термопреобразователем 4 и объек том контрол внутри корпуса расположена экранирующа втулка 9. Прием- ник 3 излучени , теплопроводный стержень ё, компенсирующий термопрв - образователь 4 и экранирующа втул ка 9 расположены сооснр с рефлектор ной оптической системой.I The converter contains a housing 1. An optical system with a reflector 2, a radiation receiver 3 facing the jcTopoHy reflector 2 and located | b its focus, two compensating thermal converters 4 and 5, one of which (Thermal Converter 5) reflector 2. and has initial contact with the environment, and the other (thermal converter 4) faces the test surface, the radiation receiver 3 and the compensating thermal converter 4 are reinforced through electrically insulating gaskets 6 and 7 on the end surfaces of the heat-conducting 8, installed behind the radiation receiver 3 and having a thermal connection with it, with the sending thermal converter 4 and with the housing 1. Between the compensating thermal converter 4 and the control object inside the housing there is a shielding sleeve 9. The radiation receiving receiver 3 , heat-conducting rod g, the compensating thermoprv-former 4 and the shielding sleeve 9 are located coaxially with the reflector optical system.

Преобразователь работает следую- ПЦ1М образом.The converter works in the following way: PC1M.

Оптическа система с рефлектором 2 фокусирует лучистый тепловой поток, испытуемьй об 1}ектом контрол на .приемние 3 излучени . Как известно, лучистый тепловой поток пропорционален разности четвертых степеней абсолютных температур Т, объекта контрол и Т„ приемника 3 излучени . Это тепловой поток вызывает перегрев приемника 3 излучени по отношению к температуре Т корпуса 1 на величину Т„- Тц . Эта разность температурAn optical system with a reflector 2 focuses the radiant heat flux, testing about 1} of the control to receive 3 radiation. As is known, the radiant heat flux is proportional to the difference of the fourth powers of the absolute temperatures T, the test object and the T "receiver 3 radiation. This heat flux causes the radiation detector 3 to overheat with respect to the temperature T of housing 1 by the value of T „- TC. This temperature difference

преобразовывае тс в электрический сигнал, который вл етс функцией температуры объекта контрол , так как дТ f(To). При изменении температуры корпуса 1, вызванном изменением температуры окружающей среды TQ (например, при ее увеличении), измен етс и температура приемника 3 изг- лучени , поэтому уменьщаетс лучистый тепловой поток, воспринимаемый приемником 3 излучени . При этом происходит не только параллельное смеще - ние статической характеристики приемника 3 излучени , но и изменение ее наклона. Дл компенсации этого менени статической характеристики нужно учитывать, что температура npir- емника 3 излучени зависит одновре- keHHo от температуры корпуса 1 Т и Ьбъекта контрол Т. Поэтому компенсй рующие термопреобразователи 4 и 5 | олжны воспринимать температуру округ дающей среды, температуру корпуса ) В месте установки приемника 3 излучё НИН и лучистый тепловой поток, исхо Д щий от объекта контрол , Дл этого k служат два компенсирующих термопрег рбразовател , один из которых имеет тепловой контакт с окружающей средой а другой через теплопроводный стержень 8 имеет тепловой контакт с приемником 3 излучени и обращен к контролируемой поверхности, т.е. воспринимает лучистый тепловой поток, исход щий от объекта контрол , Дл того , чтобы компенсирующий термопреобразователь 4 не воспринимал излучени от части корпуса 1, обращенной к объекту контрол , от которой не воспринимает излучение в приемник 3, служит экранирующа втулка 9.is converted into an electrical signal, which is a function of the temperature of the controlled object, since dT f (To). When the temperature of the housing 1 changes due to a change in the ambient temperature TQ (for example, when it increases), the temperature of the radiation detector 3 also changes, therefore the radiant heat flux perceived by the radiation receiver 3 decreases. In this case, not only is the parallel displacement of the static characteristic of the radiation receiver 3, but also a change in its slope. In order to compensate for this change in the static characteristic, it is necessary to take into account that the temperature of the radiation emitter 3 depends simultaneously on the temperature of the housing 1 T and the control object T. Therefore, compensating thermal converters 4 and 5 | Must perceive the temperature of the surrounding medium, the temperature of the housing) At the place of installation of the receiver 3, the radiation of the NIN and the radiant heat flux coming from the object of control, For this k, there are two compensating thermopregors, one of which has thermal contact with the environment and the other through the heat-conducting rod 8 has thermal contact with the radiation receiver 3 and faces the test surface, i.e. accepts a radiant heat flux coming from the control object. In order that the compensating thermal converter 4 does not absorb radiation from the part of the housing 1 facing the control object from which it does not receive radiation at the receiver 3, a shielding sleeve 9 serves.

Таким образом, уменьшаетс лучиста составл юща теплообмена приемника 3 и компенсирующего термопреобразовател 4 с корпусом . Близкое расположение компенсирующего термопреобразовател 4 и приемника 3 излучени , теплова св зь между ними и с корпусом через теплопроводньй стержень 8 и наличие экранирующей втулки 9 обеспечивают идентичность условий теплообмена приемника 3 излучени и компенсирующего термопреобразовател 4 с корпусом 1 и с воздухом, наход щимс внутри корпуса 1. Поэтому при любых колебани х температур окружакг- щей среды и объекта контрол они оказывают одновременное воздействие и наThus, the radiating component of the heat exchange between the receiver 3 and the compensating thermal converter 4 with the housing is reduced. The proximity of the compensating thermocouple 4 and the radiation receiver 3, the heat connection between them and the housing through the heat-conducting rod 8, and the presence of the shielding sleeve 9 ensure that the heat exchange conditions of the radiation receiver 3 and the compensating thermal converter 4 are identical with the housing 1 and with the air inside the housing 1 Therefore, for any fluctuations in the temperature of the surrounding medium and the object of control, they have a simultaneous effect on

приемник излучени и на компенсирующий термопреобразователь.radiation receiver and compensating thermocouple.

Использование предложенного первичного пирометрического преобразовател дл контрол и регулировани температуры изделий в процессе их из готовлени повьйпает качество этих изделий за счет более точного поддержани их температуры на заданном уровне.The use of the proposed primary pyrometric converter for monitoring and controlling the temperature of the products during their cooking process makes the quality of these products more accurate by maintaining their temperature at a predetermined level.

Claims

Invention Formula

A primary pyrometric transducer comprising a housing, a reflex optical system, a radiation receiver located coaxially with the reflex optical system, and two compensating thermal converters, one of which is in contact with the environment, is facing the second

To a controlled surface, characterized in that, in order to increase the accuracy of temperature measurement in a dynamic mode of changing the ambient temperature and the control object by reducing the radiant component of the receiver's heat exchange and compensating thermal transducers with housings, a shielding sleeve and heat-conducting rod are inserted into it - a receiver behind a radiation receiver, electrically isolated from it and having a thermal connection with the housing, with a radiation detector and with a compensating thermal converter installed on the opposite end of the receiver

Q of the surface of the heat-conducting rod and facing the controlled ability, in front of which is placed a shield sleeve.

Object of control

6 S 7