Устройство для измерения температуры вращающихся объектов

(11)553482 Сава Советскик Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04,04.74 (21) 202799 51) М. Кл 6 01 К 13 исоединением заявкиГосударственный комитет Совета Министров СССР риоритет 3) УДК 536.532(088.8) Опубликовано 05.04.77, Бюллетень13Дата опубликования описания 03,.05,77 зобретений по дел ытиДЛЯ ИЗМЮЩИХС рмост ся внутри (см, фиг. одные спа Изобретение относится к области тепловыхизмерений и предназначено для измерениятемператур вращающихся объектов, например роторов, электромашин, насосов, центриф уг.Для измерения температуры во вращаю.щихся объектах применяют устройства, содержащие термопары.В известном устройстве один спай расположен в месте измерения температуры вращающегося объекта, другой спай - в неподвижном термостате с йзвестной температурой,Электрически они соединены токосъемнымустройством с контактными кольцами, выполненными обычно из меди 111. Недостаткомустройства является неравенство температурпромежуточных спаев, вследствие этого имеетместо возникновение паразитных термо-ЭДС,что снижает точность измерения,Цель изобретения - повышение точностиизмерения, Для этого термостат соосно скреплен с вращающимся объектом и снабженвнутренними продольными перегородками иторцовым буртиком, при этом термостат окружен концентрпчно расположенной, неподвижной, теплоизолирующей камерой, снабженной трубами отвода паров и жидкости.На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; термостат расположен на торце вала вращающегося объекта (ротора); на фиг,2 - то же, вал находит те ата,Устройство содержит 1) термостат 1 и термопару, своб и 2 которой размещены в термостате 1, а рабочий спай 3 - во вращающемся объекте, токосъемное устройство с контактными кольцами 4, измерительный прибор 5 и соединительные провода 6.Измерительная цепь образована из термо пары, контактных колец, соединительных проводов и измерительного прибора, соединенных в замкнутую цепь. Соединительные провода, контактные кольца и провода термопары, подсоединенные к контактным кольцам, выполнены из идентичных материалов по термоэлектрическим свойствам. Термостат 1 и свободные спаи 2 и термопары выполнены вращающимися. Термостат установлен соосно с вращающимся объектом и в нем размещены свободные спаи, Свободные сгаи непосредственно образованы термоэлектродами 7, общими с рабочим спаем и проводами 8. Рабочий и свободный спай могут быть соединены и через соответствующие удлинительные 25 провода.Неподвижный измерительный прибор 5 соединен с токосъемным устройством соединительными проводами 8 из того же материала, что и провода 6, соединяющие контактные 30 кольца со свободными спаями.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Термостат 1 выполнен в Виде полой цилин дрической камеры с кольцевым буртиком 9 на торце, отверстиями для прохождения жиЛ- кости и пара, подводящей трубки 10, уплотнения 11 для введения в полость термостата проводов 7 и 8 термопары. На внутренней поверхности выполнены продольные ребра (пе. регородки) .Свободные спаи 2 расположены внутри термостата 1 на окружности диаметром несколько большим внутреннего диаметра буртика. Термостат окружен теплоизолирующей неподвижной камерой 12 и крышками 13, имеющими отверстиями для выхода пара и жидкости,В случае использования термостатирующей жидкости с температурой кипения выше температуры окружающей среды для поддержания кипения жидкости в кольцевом слое термостат снабжен электронагревателем (на чертеже не показано). При использовании жидкостей, температура кипения которых ниже температуры окружающей среды (обычно комнатной температуры), кипение их происходит за счет теплопритоков извне. В помещении в зоне выхода паров из устройства должна быть предусмотрена отсасывающая вентиляция и дренажи для жидкости.При использовании в качестве термостатирующей жидкости азота, инертных газов и т. п. их пары выпускаются из камеры 12 непосредственно в помещение, где расположено устройство. Выбор термостатирующей жидкости зависит от конкретных условий, в которых производят измерение. В качестве термостатирующей жидкости применяют неэлектропроводные, не агрессивные по отношению к материалам в термостате, невзрывоопасные и нетоксичные жидкости, кипящие прои атмосферном давлении.Устройство работает следующим образом.Температуру вращающихся объектов измеряют при известной температуре свободных спаев 2, обеспечиваемой кипящей термостатирующей жидкостью во вращающемся термостате 1.При вращении термостата 1 соосно с объектом измерения жидкость под действием центробежных сил растекается по его внутренней поверхности кольцевым слоем, у внутренней поверхности которого расположены свободные спаи. Наличие ребер препятствует проскальзыванию кольцевого слоя жидкости относительно вращающегося термостата. Подача жидкости при температуре насыщения и Лавлении, близком к атмосфе 1)ному й 0 1 руб ке 10 отрегулирована гак, чтобы с малым из бытком компенсировать ее испарение и под. держивать постоянным уровень кольцевого слоя, Излишки жидкости переливаются через буртик 9 и отверстия в камере термостата. Образовавшиеся пары отводятся через отверстия в термостате в теплоизолирующую камеру 12 и далее через отверстия в камере 12 или крышках 13,Изоляционный кожух и крышки, окружающие термостат, улучшают условия термостатирования свободных спаев, уменьшают потребный расход жидкостями.При наличии разности температур между рабочим и свободным спаем возникает термо-ЭДС, пропорциональная этой разности, и по измерительной цепи потечет ток. В виду того что контактные кольца 4 токосъемного устройства, провода 8, идущие к иим от свободных спаев, соединительные провода 6 к измерительному прибору,5 выполнены из материалов с одинаковыми термоэлектрическими свойствами, в местах их соединения не возникает паразитных термо-э.д.с. В результате точность измерения температуры вращающихся объектов повьппается. Формула изобретения 1. Устройство для измерения температуры вращающихся объектов, содержащее рабочий спай термопары, установленный на вращающемся объекте, свооодные спаи термопары, размещенные в термостате с термостатирующей жидкостью, контактные кольца и измерительный прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, термостат соосно скреплен с вращающимся объектом и снабжен внутренними продольными перегородками и торцовым буртиком.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что термастат окружен теплоизолирующей, концентрично расположенной, неподвижной камерой, снабженной трубами отвода паров и жидкости.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Чебыкин Г. Л. Методика измерения температуры и скорости движения газа по каналам обмотки ротора турбогенератора. Труды НИИ электропромышленности, т. 1, Москва, 1959, стр, 294 - 311.