Отсасывающий пирометр для измерения высокой температуры газов

Зирваистриуоьино в ьюро иоораиении Госплина при ( ИК ССС,р. В, А. Захаров. Отсасывающий пирометр для измерения высокой температуры газов. Заявлено 24 июня 1938 юла в НКАП за М 5030. Опубликовано 31 января 1941 года.+ 273 0 и выше, настолько инер температурбольшом коПри измерении температуры газов в пространстве печи, окруженном стенками, температура которых отличается от температуры газа, всегда неизбежны ошибки вследствие излучения самого пирометра, из-за которого создается поток тепла от газов к термопаре и от термопары к стенкам, если температура стенок ниже температуры газа. Благодаря этому потоку тепла создаются разности температур и пирометр пои (1, - )=С, где х - коэфициент теплоперехода от газа к пирометру, и С, - коэфициент излучения.Если известны коэфициенты х и С то можно по температуре 6 в вычислить искомую температуруЧтобы уменьшить ошибки замеров до некоторой допустимой величины (1 - 2 Я) пирометр обыкновенно помещают в несколько концентрически расположенных цилиндрических экранов, и в зазоры между ними просасывают газы с большой скоростью,При этом коэфициент х с увеличением температуры уменьшается, а разказывает не деиствительную температуру газов, а промежуточную между температурой газов и температурой стенок. Если обозначить, например, температуру газа, которую необходимо замерить через 1 температуру стенок через 1 СТ, а температуру, которую в действительности показывает пирометр (температура спая или сопротивления) черезАто получается равенство: ность четвертых степенеи температур быстро возрастает, так что при высоких темлературах различие между действительной температурой газов и температурой, показываемой пирометром, получается очень большая.Уже при температуре газа в 1100, через пирометр с тройной экранной защитой требуется просасывать газ со скоростью свыше 200 м,сек., чтобы ошибка не превысила 1 - 1,5 .При температурах 150теплообмен излучениемтенсивен, что точный замвозможен лишь при оченьличестве экранов, что конструктивноочень трудно осуществимо.Для того, чтобы,уменьшить количество экранов и в то же время уменьшить скорость просасываемых черезпирометр газов, необходимо уменьшить излучение с наружной поверхности горячего экрана. Это может бытьдостигнуто применением холодногоэкрана с отражающей поверхностью,который один по своему действиюэквивалентен большому числу горячихэкранов с большим коэфициентом поглощения у каждого.Согласно изобретению, с этой цельювнешний горячий экран покрыт с наружной поверхности платиновой фольгой и окружен холодным экраномс высокой отражающей поверхностью,причем в полость мелку холодным ивнешним горячим экранном закрыт доступ для просасываемого газа.На чертеже показана в продольномразрезе по оси головка такого пирометра.Г 1 ирометр предназначается для замера температур до 1500 и выше. Достаточную механическую прочностьпри таких высоких температурах сохраняют только кварц и графит.Кварц имеет очень высокий коэфициент излучения и не допускает механической ооработки, но зато значительно прочнее графита.Просасывающая головка состоит изстержня 1, в котором помещается термопара 6. Стержень 1 окружен цилиндрическими, концентрически расположенными экранами 2, 3 и 4,Для экрана 4 в свою очередь экраном служит внутренняя цилиндриче-.ская поверхность части 5, котораяявляется главной частью в конструктивном отношении.Газ просасывается со скоростью100 мсек. через.кольцевые зазоры между,стержнем 1 и экранами 1 - 2, 2 - 3и 3 - 4.Через пространство между экранами4 и 5.газ просачиваться не должен,для чего служит уплотняющее устройство 11 и 12. С другого своего концаэкран 4 удерживается шамотным илииным огнеупорным кольцом 7.Внутренняя поверхность (на чертежепоказана толстой линией) экрана 5 покрывается слоем никеля, серебра или золота,Наружная поверхность горячего экрана 4 обертывается платиновой фольгой 14.Если ожидаемая температура газа незначительно превосходит 1500, то можно обойтись без платиновой фольги, а внутреннюю поверхность никелировать и полировать (е, = 0,05 - 0,06) или еще лучше серебрить и полировать (я, = 0,018 - 0,022), (Вторые величины относятся к менее чистому материалу с менее тщательной полировкой).При температуре газа в 1600 необходимо применять платиновую фольгу, и экран 5 серебрить или лучше золотить, При температурах 1700 и выше необходимо добавить еще вромежуточные экраны. Так как серебро и никель при высоких температурах темнеют и вообще не могут выдержать столь высокой температуры, то экран 5 необходимо охлаждать проточной водой.Для непрерывного снабжения полости экрана 5 водой служит коллекторный стакан 8 и фланец 17.Просасывающая головка должна легко отделяться от консольного жезла, при помощи которого она вводится в печь, и должна быть оформлена так, чтобы можно было легко обрабатывать внутреннюю поверхность.Применение холодного экрана с низкой степенью черноты в теплодинамичеоком отношении равносильно применению экрана с нормальной для огнеупорных материалов степенью черноты, но нагретого до температуры, которая ниже температуры предыдущего экрана,на 25. Для того чтооы этот экран (заменяемый холодным экраном) имел такую температуру, необходимо иметь еще целый ряд промежуточных экранов, которые в данном случае делаются ненужными,При этом пирометр окружен экраном с постоянной температурой, что является очень цениым обстоятельством, так как этим обусловливается полная стабильность прибора.Все устройство пирометра получается очень простым, Вода поступает в коллекторный стакашки 8 из трубы 16 и выходит через трубу 9, В полость между экраном 5 и цилиндром 13 вода поступает через гон- кие трубки 19, а выходит через отверстия (не показанные на чертеже),Термопара проведена через верхнюю трубу 16 в канале 15. Головка присоединяется к консольному жезлу винтами 18. Просасываемый газ имеет своим каналом трубу 10.Остальная аппаратура (насос, холодильник, управление жезлом и т, д.) допускает всевозможное конструктивное оформление. Предмет изобретения. Отсасывающий пирометр для измерения высокой температуры газов, с применением нескольких концентрических трубчатых экранов, обогреваемых потоком газа, отличающийся тем, что, с целью уменьшения излучения с наружной поверхности внешнего горячего экрана, он покрыт платиновой фольгой и окружен холодным экраном с высокой отражающей способностью, причем в полость между холодным и внешним горячим экраном закрыт доступ для просасываемого газа.