Устройство для измерения высоких температур

(57) Изметрииизмерен ОИСТВ РАТУР ЗМЕРЕНИЯ И 4 СОретение о ий ин озволяет т-ры пр имов ширении его диапа представляет соб 4 с теплоносителескозабу па то СССР1981. рення. Герметичная рой размещена термами 7, заключеннымиищает термоэлемент ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Алма Атинский энергетичститут(56) Авторское свидетельство9 1113685, кл, О 01 К 13/02,Авторское свидетельство СВ 408169, кл, С 01 К 7/02, 1 осится к терм овысить точно одновременном зона, Теплопр ой тепловую т м 6 в зоне 5капсула 2, в опара 1 с вывв трубках 8, от агрессивно1364907 паров в зону 3 конденсации и конденсации пара теплоносителя происходитпо замкнутой схеме путем переносатеплоносителя 6 с помощью капиллярныхсил в фитиле 12, выполненном напримерв виде сетки из нержавеющей стали иустановленном изнутри вдоль корпусатепловой трубы 4,Высокие температуры кипения теплоносителя 6 позволяют создавать приизмерении сверхвысоких температурнизкие давления пара в тепловой трубе 4, что повышает надежность и ресурс ее работы,5 10 15воздействия теплоносителя, Закрепленный на трубках 8 щиток 9 предотвращает попадание капель сконденсированного пара теплоносителя 6 на капИзобретение относится к технике температурных измерений и предназначено для измерения высоких температур расплавов, различных агрессивных сред,Цель изобретения - повышение точности измерения при одновременном расширении его диапазона.На чертеже представлено устройство, общий вид.Устройство для измерения высоких температур содержит термоэлемент термопару 1 (например, типа хромелькопель), размещенную в герметичной капсуле 2 и расположенную в зоне теплоотдающей поверхности теплопровода - в зоне 3 конденсации тепловой трубы 4, выполненной например из нержавеющей жаропрочной стали, в зоне 5 испарения которой находится теплоноситель 6, в качестве которого может быть использован жидкий металл (натрий, калий), Выводы 1 термопары 1 заиэолированы и размещены в трубках 8герметиэированных в стенках герметичной капсулы 2 и тепловой трубы 4. На трубках 8 закреплен щиток 9, предотвращающий попадание капель сконденсированного пара теплоносителя 6 на герметичную капсулу 2, служащую для защиты термоэлемента от агрессивного воздействия теплоносителяВ ряде случаев, когда дополнительный подвод тепла в зоне 10 переноса тепловой трубы 4 нарушает процесс циркуляции теплоносителя 6, устройство дополнительно снабжают экраном 11, устанавливаемым соосно тепловой трубе 4 до уровня теплоносителя, находящегося в зоне 5 испарения тепловой трубы 4. Экран 11 может быть выполнен в виде отражателя излучений из тепло изоляционного материала, Процесс испарения теплоносителя 6, переноса его 20 25 30 35 40 45 сулу 2, Т-ру рабочей среды 13 определяют по измеренному значению т-ры насьпценного пара теплоносителя 6 в зоне 3 конденсации тепловой трубы 4. 1 ил. При использовании предлагаемого устройства измерения высоких температур в квазистационарных условиях с термовсплеском температуры среды 13 заменяются на замер устойчивых, стабильных во времени измерений пониженных значений температуры насыщенного пара теплоносителя 6В зоне 3 конденсации тепловой трубы температура пара теплоносителя 6 равна температуре его кипения, которая зависит только от физических свойств теплоносителя и рабочего давления в тепловой трубе, задаваемого темпом охлаждения зоны 3 конденсации тепловой трубы, В свою очередь темп охлаждения из-за наличия термического сопротивления стенки тепловой трубы в зоне 5 кипения (испарения) задает меньший единицы коэффициент трансформации температур, Таким образомтемпература измеряемой среды 13 вьппе, чем температура кипения теплоносителя в тепловой трубе, что позволяет использовать в устройстве вместо дорогостоящих термопар М Ве такие сравнительно дешевые термопары как хромель-копель и лромель-алюмель, имеющие высокую чувствительность. Благодаря тому, что измеряется температура фазового пе1364907 Формула изобретения Составитель Н. СоловьеваРедактор В. Данко Техред М,Дидык Корректор М. Демчик Заказ 6585/33 Тираж 607 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рехода пар - жидкость, одновременно обеспечивается термостатирование термопары 1 в насыщенном паре теплоносителя 6 в зоне 3 конденсации теп 5 ловой трубы. Наличие процесса испарения теплоносителя в теплопроводе повышает эффективную теплопроводность процесса теплопереноса, что позволяет контролировать колебания температуры среды.Устройство для измерения высоких температур работает следующим образом.Зону 5 испарения тепловой трубы 4 помещают в рабочую среду 13 (расплав огнеупорного материала), температура которой подлежит измерению, При этом в зоне 5 испарения будет происходить процесс парообразования, и чем выше температура рабочей среды 13, тем выше температура теплоносителя 6 и выше его давление в зоне 3 конденсации тепловой трубы 4 при установившемся режиме конденса ции. Таким образом, между температурой рабочей среды 13 и температурой насыщенного пара теплоносителя 6 имеется однозначная строгая взаимосвязь, определяемая при тарировке устройства по фиксированному закону охлаждения, который остается таким же и в процессе измерения, По тарировочной зависимости, по измеренному значениютемпературы насыщенного пара теплоносителя 6 в зоне 3 конденсации тепловой трубы 4 определяют значение температуры рабочей среды 13. При измерении зона 5 испарениятепловой трубы 4 можетнаходиться врабочей среде 13 как угодно долго,так как в ней обеспечивается устойчивый теплоотвод, связанный с непрерывно протекающим процессом парообразования,Устройство для измерения высоких температур, содержащее теплопровод, внутри которого в зоне его тевлоотдающей поверхности установлена термопара, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения при одновременном расширении его диапазона, в устройство вве дены герметичная капсула и щиток, при этом теплопровод выполнен в виде тепловой трубы, термопара размещена в герметичной капсуле, а выводы термопары - в трубках, герметизиро . ванных в стенках тепловой трубы и герметичной капсулы, над которой размещен щиток, закрепленный на трубках.