Устройство для измерения температуры вращающихся деталей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОБРЕТЕЕЛЬСТВУ ИСА,9 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСКОМУ СВИ(71) Череповецкий филиал Северо-Западного заочного политехнического института иЧереповецкий металлургический комбинат(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВРАЩАЮЩИХСЯДЕТАЛЕЙ, содержащее подпружиненныйизмерительный узел с защитной термоизоли,801186Ш 4 б 01 К 13 08 рующей втулкой и расположенным внутри нее термоприемником и кольцевой канал, сообщающийся с магистралью для подачи жидкости, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и снижения инерционности, в него введены тепловой экран, неподвижно соединенный с термоприемником и выполненный в виде оболочки, имеющей форму части сферы, покрытой со стороны термоприемника теплоизолирующим слоем, а между защитной втулкой и термоприемником выполнен дополнительный канал, соединенный с кольцевым каналом отверстиями, расположенными под острым углом к оси дополнительного канала и по касательной к его поверхности.Изобретение относится к измерению температуры вращающихся деталей прокатного оборудования, в основном цилиндрических тел вращения, а именно для замера температуры поверхности вращающихся прокатных валков.Цель изобретения - повышение точности и снижение инерционности.На чертеже изображено предлагаемое устройство.Устройство содержит корпус измерительного элемента 1 с укрепленными в его пазах плоскими пружинами 2, удерживающими измерительный элемент внутри защитного башмака 3 (показан частично, в тонких линиях). С корпусом 1 неподвижно соединена защитная втулка 4, выполненная из теплоизолирующего износостойкого материала, например капролита. Внутри защитной втулки 4 и корпуса 1 размещен теплоприемник 5, в котором находится датчик температуры, выполненный в виде тонкой стальной круглой тарелки 6, к внутренней стороне которой приварены два термоэлектрода 7 (например, из проволоки хромель и копель диаметром 0,2 - 0,3 мм). С тарелкой 6 датчика неподвижно соединен по наружному контуру тепловой экран 8 в виде тонкой оболочки, имеющей форму части сферы. В экране 8 имеются два отверстия для вывода термоэлектродов 7, которые после сборки термоприемника герметизируются к разъему 9, откуда через компенсационные провода 10 сигнал датчика поступает на контрольноизмерительные приборы, Поверхность теплового экрана 8 покрыта теплоизолирующим слоем (например, специальной эмалью).Между зашитной втулкой 4 и термоприемником 5 выполнен дополнительный канал 11, а в защитной втулке выполнено несколько (например, четыре) отверстий 12, соединяющих канал 11 с магистралью (не показана) для подачи жидкости, находящейся снаружи защитной втулки 4. Канал 11 с правой стороны глухой, а с левой открыт в сторону тарелки 6 с термоэлектродами 7. Поперечное сечение канала 11 в зоне выхода его к датчику 6 уменьшается, причем внутренняя поверхность торцовой части защитной втулки выполнена конической, чтобы поток жидкости, выходящий из дополнительного канала 11, был направлен к оси датчика 6 температуры. Отверстия 12 во втулке 4 выполнены под острым углом к оси дополнительного канала 11 и по касательной к его поверхности 13.Торец зашитной втулки 4 касается поверхностивращающейся детали 4 (прокатного валка), а термоприемник 5 установлен внутри втулки 4 так, чтобы зазор между поверхностью валка 14 и датчиком 6 составлял 0,5 - 1,5 мм, Усилие прижатия втулки 4 к валку 14 весьма незначительно, оно определяется усилием контакта пружин 2 с защитным башмаком, которое мо 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 жет устанавливаться минимальным путем подбора необходимых упругих характеристик пружин 2.Устройство работает следующим образом.При вращении валка 14, охлаждаемого жидкостью (водой или эмульсией), башмак 3 вместе с защитной втулкой 4 подводят к валку. Защитная втулка 4 плотно, но с небольшим усилием, создаваемым пружинами 2, прижимается к валку, а тарелка 6 датчика находится в замкнутом объеме, образованном втулкой 4 и валком 14. Под влиянием вращения валка 14 в этот объем просачивается снаружи небольшое количество жидкости, и между пластиной 6 и валком 14 образуются насыщенные пары жидкости, имеющие высокую теплопроводность. В результате тонкая стальная тарелка 6, находяшаяся на расстоянии не более 1,5 мм от поверхности валка 14, в течение 1-2 с приобретает температуру, не более чем на 1-2 С отличающуюся от температуры валка. Термопара, образованная тарелкой 6 и приваренными к ней термоэлектродами 7, вырабатывает сигнал, пропорциональный температуре тарелки 6 (а, следовательно, с погрешностью 1 - 2 С - температуре валка 4), который через разъем 9 и компенсационные провода передается на контрольно-измерительные приборы. Так как по длине бочки валка 14 таких устройств установлено несколько (три, пять или более), поступившие от них сигналы о распределении температуры по длине бочки валков используются для настройки и регулирования тепловой профилировки валков. Во время вращения валков и процесса прокатки через отверстия 12 в дополнительный канал 11 жидкость для промывки не поступает. Однако жидкость, подаваемая в большом количестве и под напором для охлаждения валка, может проникать через неплотности во внутреннюю полость корпуса 1 и по отверстиям в термоприемнике 5 к термоэлектродам 7. При этом тепловой экран 8 препятствует проникновению жидкости к месту приварки термоэлектродов 7, исключая искажения показаний датчика температуры валка.В процессе работы в полости между валком 14 и датчиком 6 постепенно накапливаются частицы грязи. Поэтому во время остановок стана устройство с датчиками температуры отводится от валка и в дополнительный канал 11 через отверстия 12 из магистрали подается вода. Поскольку отверстия 12 выполнены под острым углом к оси дополнительного канала 11, вода не встречает значительного сопротивления и движется с высокой скоростью. Струи воды выходят из отверстий 12 по касательной к поверхности 13 канала 11, в результате поток жидкости движется по дополнительному каналу 11 в сторону датчика 6, закручиваясь по спирали. Попадая в зазор между1186968 Составитель В. Сарбаш Редактор О. Бугир Техред И. Верес Корректор М. Самборская Заказ 6536/44 Тираж 896 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4торцовой частью втулки 4 и тарелкой 6 датчика, имеющий меньшую площадь сечения, чем основная часть дополнительного канала 11, поток увеличивает скорость и с большим напором, вращаясь, омывает тарелку 6, надежно и быстро удаляя от нее всю накопившуюся грязь. После истечения заданного времени (1 - 2 мин) подача жидкости прекращается, устройство подводится к валку и датчик 6 продолжает измерять температуру валка 14, при этом точность и быстродействие датчика 6 сохраняются на высоком уровне, что обеспечивает поддержание заданной точности проката.