Устройство для измерения температуры полимерных пленок в процессе твч-нагрева

,14 1)4 С 01 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У СВИДЕТЕЛЬСТ ВТОРС ныи дат и конатчиксиэл ектрода;роводриваеный ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Ивановский научно-исследовательский институт пленочных материалови искусственной кожи техническогоназначения и Ивановский химико-технологический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОЛИМЕРНЪХ ПЛЕНОК В ПРОЦЕССЕТВЧ-НАГРЕВА(57) Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить точностьизмерения температуры в процессеТВЧ-нагрева полимерных пленок засчет полного устранения возмущенияпленочным датчиком высокочастотногополя и расширить технические возможности устройства. Устройство состоитиз заземленного 1 и высокопотенциального 2 электродов. На заземленном электроде 1 установлен пленоч чик 3 температуры, по площади Фигурации равный свариваемым участкам полимерных пленок 4. Положение дка 3 относительно электрода 1 Фи руется с помощью пружин 5, прикрепленных к смонтированным на торцах заземленного электрода 1. Фторопластовым прокладкам 6. Пружины 5 служат одновременно проводниками, соединяющими датчик 3 с измерительным прибором. Связь толщины пленочного датчика ( Ю ) и расстояния между электродами определяется соотношением К Ь - ----Р где а Ь - линейа Ь 1 па+Ь 2 3, ф . ф . ные размеры прямоугольногоМ, - коэффициенты теплопности материала датчика и свамого материала; Р - безразмеркоэффициент, выражающий допустимоеискажение теплового режима системыпленочным датчиком,2 ил.10 Изобретение относится к термометрии и может быть испол ьзовацо приоценке свариваемости материачов, атакже при исследовании процессовТВЧ-нагрева полимерных материалов5в условиях их сварки,Целью изобретения является товышение точности измерений температуры.На Фиг.1 показано устройство дляизмерения температуры, продольныйразрез; на Фиг,2 - разрез Л-А цафиг. 1.Устройство состоит из заземленного электрода 1 и высокопотенциальцогоэлектрода 2.На заземленном электроде 1 установлен пленочный датчик 3 температуры, по площаци и конФигурации равный 201свариваемым участкам полимерных пле 1нок 4. Положение датчика 3 относительно электрода 1 Фиксируется с помощью пружин 5, прикрепленных к смоцтированным на торцах заземленного 25электрода фторопластовым проКладкам6. Пружины 5 служат одновременно проводниками, соединяющими датчик 3 свторичным (измерительцым) прибором.Устройство работает следующим образом.Заземленный электрод 1 с закрепленным на нем пленочным датчиком 3устанавливаются на неподвижную плитувысокочастотной сварочной установки.Соединительные провода 5 датчика 3выводятся из экранированной камерырабочего конденсатора установки через отверстия в неподвижной плитеи подключаются к вторичному прибору, 40тд пленочный датчик 3 на заземленный электрод 1 устанавливают одиниэ образцов свариваемого материала 4,на пленочный датчик (сверху) - второй образец.К высокопотенциальному электроду (пластине 2) подвоцится высокочастотная энергия и производитсянагрев полимерных пленок так, какэто осуществляется при сварке. Температура, достигаемая в процессе на 50грева, регистрируется вторичным прибором.Для того, чтобы датчик це вносилсущественных искажений в тепловойрежим системы ВЧ-нагрева, необходимо55соблюдать определенные соотношениямежду толщиной датчика и расстоянием.между электродами.Прц одцородцом тецловыделеции профипь температур во всех плоскостях одинаковый (косцнусоидальный). При этом плотности потоков тепла во всех направлениях пропорциональны одной и той же разности темттературы (Т - Т р),Поток тепла Ж о в верхний и нижний электроды И, 2 Л,(Т, Т, ) (1) Суммарный поток тепла по всемнаправлениям с датчика температуры м( о гр) 72 2(4) Известно, что сварке подвергаются только те пластмассы, у которых Фактор диэлектрических потерь составляет не менее сотых долей единицы. Это так называемые полярные пластики: поливинилхлорид, полиамиды, поливинилацетаты, полиакрилаты.Величина теплопроводности этих материалов 3 лежит в пределах О,13 0,25 Вт/м К. где о" - толщина датчика температуры;21 т - расстояние между электродами;г 1 , Э - коэФФициенты теплопроводности материала датчика и свариваемого материала;а, Ь - линейные размеры прямоугольного электрода;Тп - температура на оси системы;Т, - граничная температура (предполагаемая одинаковой навсех граничных плоскостях).Пусть допустимое отношение потоков (допустимое искажение теплового режима системы датчиком) равно И /И,= Р. Тогда, воспользовавшись выражением (3), определяем требуемую для этого величину датчика темпе 1 атурыа Ь 1 (О 13025)а +Ь 2 Лч где а, Ь - линейные размеры рабочегоэлектрода;Я - коэффициент теплопроводности материала датчика;Р - безразмерный коэффициент. Формула изобретения 20Устройство для измерения температуры полимерных пленок в процессе ТВЧ-нагрева, содержащее высокопоСоставитель В.АгаповаТехред М.Дидык Корректор Л.Пилипенко Редактор Н.Лазаренко Заказ 816/46 Тираж 573 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЮ 1 Т СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. дг.пл л,101 з 14640474Поэтому выражение (4) может быть тенциальный и заземленный электроды представлено в виде и датчик температуры, выполненный иэматериала металлической проводимости,а Ъ 1 (О 15-Од 25)о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,у 2 Р (5) с целью повышения точности измеренийтемпературы, датчик температуры поОтношение (5) позволяет рассчитать конфигурации и площади равен зазем допустимую толщину датчика темпера- ленному электроду и размещен между туры для любых электродов прямоугольвысокопотенциальным и заземленным ной формы, любых материалов датчика электродами, причем толщина К дати полимеров, способных нагреваться чика температуры и расстояние 2 Ь в высокочастотном поле, при заданном между электродами связаны соотношедопустимом искажении теплового режи- ниемма датчиком, выраженным безразмерным 15коэффициентом