УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И РЕГИСТРАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ТЕРМООБРАБАТЫВАЕМЫХ ИЗДЕЛИЙ ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Полезная модель относится к устройствам для измерения и регистрации температуры, влажности и других параметров термообрабатываемых изделий и может быть применена на предприятиях пищевой, деревообрабатывающей, микробиологической, металлургической, машиностроительной промышленности, при производстве керамических изделий и т.д.
Известно [1, 2] устройство для измерения и регистрации параметров термообрабатываемых изделий, состоящее из датчиков и измерительного и регистрирующего прибора, которые соединены между собой электрическими проводами, причем датчики расположены непосредственно в изделиях, а измерительный и регистрирующий прибор вынесен из рабочего пространства теплотехнологического агрегата и установлен снаружи в условиях, допустимых для нормальной работы прибора.
Недостатком таких устройств является невозможность измерения параметров движущихся термообрабатываемых изделий в рабочем пространстве теплотехнологического агрегата, обусловленная трудностью сопряжения движущихся внутри агрегата датчиков в изделиях и находящегося снаружи измерительного и регистрирующего прибора, особенно если движение изделий сложное или рабочее пространство агрегата длинное (несколько десятков метров), как у туннельных сушил и печей. Внутри рабочего пространства измерительный и регистрирующий прибор разместить нельзя из-за повышенной температуры (выше +50°С), которую прибор не выдерживает.
Технический результат полезной модели направлен на длительное автономное измерение и регистрацию параметров термообрабатываемых изделий при повышенных температурах.
Устройство содержит измерительный и регистрирующий прибор с источником питания, при этом они помещены в теплоизолированную камеру, в которой находится также холодильный агент, а датчики размещены в термообрабатываемом изделии.
Для обеспечения непрерывного измерения и регистрации параметров термообрабатываемых изделий к датчикам, измерительному и регистрирующему прибору с источником питания и соединительными проводами между ними дополнительно установлена теплоизолированная камера, в верхнюю часть которой помещены измерительный и регистрирующий прибор с источником питания, а в нижней части размещен холодильный агент. Измерительный и регистрирующий прибор с источником питания помещены в верхней части камеры с помощью специальной подвески, обеспечивающей их быструю установку и снятие.
Измерительный и регистрирующий прибор, а также источник питания помещены в отдельные полиэтиленовые пакеты для уменьшения влияния агрессивных компонентов газовой среды.
Холодильный агент находится в полиэтиленовом пакете в нижней части камеры. Он за счет поглощения тепла при фазовых переходах и расхода тепла на его нагрев обеспечивает поддержание температуры в камере в допустимом диапазоне температур для измерительного и регистрирующего прибора и источника питания. Количество холодильного агента рассчитывается по тепловому балансу камеры и уточняется опытным путем в зависимости от допустимой рабочей температуры измерительного и регистрирующего прибора и источника питания, вида холодильного агента (вода, сухой лед и т.д.), температуры в рабочем пространстве теплотехнологического агрегата, вида и толщины теплоизоляции, времени технологического процесса и др.
Полезная модель обеспечивает длительное автономное измерение и регистрацию параметров термообрабатываемых изделий при повышенных температурах.
На фиг.1 изображен общий вид устройства для измерения и регистрации параметров термообрабатываемых изделий при повышенных температурах.
Устройство для измерения и регистрации параметров термообрабатываемых изделий при повышенных температурах состоит из датчиков 1, находящихся в термообрабатываемых изделиях 2 с соединительными проводами 3, расположенных в рабочем пространстве теплотехнологического агрегата, а также измерительного и регистрирующего прибора 4 с источником питания 5, которые помещены на подвеске 6 в верхней части теплоизолированной камеры 7 с крышкой 8 и теплоизоляцией 9, а в нижней части камеры 7 находится холодильный агент 10. Камера с теплоизоляцией заглублена в подину 11 теплотехнологического агрегата так, чтобы верхняя часть
теплоизоляции камеры была на уровне термообрабатываемых изделий 2 и не препятствовала загрузке и выгрузке их через рабочие окна теплотехнологического агрегата.
Устройство для измерения и регистрации параметров термообрабатываемых изделий при повышенных температурах работает следующим образом.
До начала цикла термообработки в термообрабатываемых изделиях 2 готовятся места для закрепления датчиков 1 (например отверстия для спаев термопар), а в подине 11 агрегата (или движущейся вагонетки) рядом с изделиями выполняется приямок необходимых размеров для теплоизолированной камеры 7 с измерительным и регистрирующим прибором 4 и источником питания 5 и холодильным агентом 10.
Заранее готовится и проверяется комплект, состоящий из источника питания 5, измерительного и регистрирующего прибора 4 и подключенных к нему соединительных проводов 3 от датчиков 1. Перед подвешиванием внутри камеры источника питания 5 и измерительного и регистрирующего прибора 4 с подсоединенными проводами 3 от датчиков 1 в нижнюю часть камеры 7 закладывается в полиэтиленовом пакете холодильный агент 10 в нужном количестве. После размещения на подвеске 6 в камере 7 измерительного и регистрирующего прибора 4 с источником питания 5 и подсоединенными проводами 3 от датчиков 1 работа всего комплект проверяется, а измерительный и регистрирующий прибор включается в режим регистрации параметров. Камера 7 закрывается крышкой 8 с теплоизоляцией 9, в которых расположены отверстия для вывода соединительных проводов к датчикам 1, при этом место прохода соединительных проводов 3 в крышке 8 тоже теплоизолируется.
Смонтированная таким образом теплоизолированная камера 7 с находящимися внутри нее измерительным и регистрирующим прибором 4 с источником питания 5 и холодильным агентом 10, а также расположенными снаружи соединительными проводами 3 и датчиками 1 переносится к месту установки и опускается в приготовленный приямок в подине вагонетки теплотехнологического агрегата. Датчики 1 закрепляются в приготовленных местах термообрабатываемых изделий 2 и все измерительно-регистрирующее устройство вместе с термообрабатываемыми изделиями на вагонетке и датчиками в них задвигаются в теплотехнологическую установку.
Во время термообработки (от нескольких минут до нескольких суток) измерительный и регистрирующий прибор фиксирует во внутренней памяти с заданным интервалом во времени значения измеряемых параметров. После окончания технологического процесса теплоизолированная камера 7 вынимается из приямка, а датчики 1 извлекаются из термообрабатываемых изделий 2. Все устройство переносится в отдельное помещение, где демонтируется, а данные из измерительного и регистрирующего прибора переносятся в память компьютера для сохранения и обработки в виде таблиц и графиков.
Таким образом предлагаемое устройство для измерения и регистрации параметров термообрабатываемых изделий при повышенных температурах обеспечивает регистрирующий контроль необходимых параметров (например полей температуры и влажности) изделий, по которому можно объективно судить о ходе теплотехнологического процесса, анализировать характер изменения параметров и искать оптимальные режимы термообработки путем сравнения реальных скоростей и уровней параметров с рекомендуемыми в литературе и по результатам лабораторных исследований.