Измерение температуры печных газов

Нагрев под пластическую и термическую обработку стали и сплавов связан с необходимостью измерения температуры нагреваемых изделий. Регулирование режима печи связано с необходимостьюизмерения температуры печных газов. Для расчета теплового баланса при испытаниях печи нужно знать температуру газов, покидающих рабочее пространство, наружных поверхностей печных ограждений, подогрева воздуха и т. д. При эксплуатации печи возникает необходимость в контроле температур и других тел.

Измерение температуры основано на принципах измерения изменений физических свойств или параметров тел при их нагревании (давления, линейного размера, электрического сопротивления, интенсивности излучения). Приборы, в основу измерения температур которыми положены эти принципы, подразделяют на несколько групп:

  • жидкостные стеклянные, стержневые (дилатометрические), биметаллические и манометрические термометры;
  • термометры сопротивления;
  • термоэлектрические термометры (термопары);
  • термометры излучения.

Не все группы приборов, перечисленные здесь, одинаково широко используют в печной теплотехнике. Поэтому ниже будут рассмотрены только основные приборы, используемые при контроле и наладке тепловой работы печей и измерении температур изделий.

По принципу действия жидкостные стеклянные термометры ничем не отличаются от обычных медицинских градусников, т. е. они основаны на измерении объемного расширения жидкостей в узких капиллярах при изменении температуры. Предел измерения температур такими термометрами определяется видом жидкости, заполняющей капилляр. При заполнении его ртутью этими термометрами можно измерять температуру от —30 до +600 СС. Промышленные термометры могут иметь не только прямолинейную форму.

Их часто снабжают специальными оправами для защиты от механических повреждений. Иногда термометры снабжают максимальными и минимальными контактами, представляющими собой проволочки, впаянные в стекло. Электрическая сигнализирующая цепь замыкается или размыкается столбиком ртути. Эти термометры используют для измерения температур свободных концов термопар, в лабораторных условиях, для измерения температур воды и масла в закалочных ваннах термических цехов.

В основу действия манометрического термометра заложен принцип изменения давления определенного объема жидкости или газа при изменении температуры. Чувствительным элементом прибора, в котором происходит изменение давления, является термобаллон (стальной баллон из коррозионно-стойкой стали),
который соединен капилляром с манометрической одно- или многовитковой пружиной. Капилляр — стальная или медная трубка с внутренним диаметром 0,35 и наружным 2,5 мм.

Длина капилляра изменяется от 0,6 до 60 м, т. е. этот прибор позволяет передавать значение измеряемой величины на расстояние. Обычно поперечное сечение манометрической пружины овальное, но иногда имеет форму. Конец пружины через шарнир, поводок, сектор соединен со стрелкой прибора. Пределы измерения температур этим прибором определяются видом заполняющих систему жидкости и газа. При заполнении прибора азотом пределы измерения от —150 до +600°С.

Приборы выпускают различных модификаций: показывающие, самопишущие, с сигнальными и регулирующими устройствами. Их используют для измерения температур воды, воздуха, газа и т. д. Иногда измерение температур до 600 СС проводят электрическим термометром сопротивления, в котором использован принцип измерения электрического сопротивления проволочной спирали из платины или меди. Электрическое сопротивление металлов повышается с повышением температуры.

Поэтому, зная зависимость электрического сопротивления чувствительного элемента (датчика) от темпера туры, можно судить о температуре среды, в которую погружен проводник. Измерения электрического сопротивления можно проводить с большой точностью и на значительном расстоянии от места размещения датчика. Изменение электрического сопротивления связано с изменением электрического напряжения постоянного тока в измерительной цепи. Эта зависимость между сопротивлением и напряжением может быть использована для автоматического контроля и регулирования.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector