УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ДВИЖУЩИХСЯ ГАЗООБРАЗНЫХ ВЕЩЕСТВ МОБИЛЬНОГО АГРЕГАТА

Полезная модель относится к области измерения температуры, а именно измерению температуры выпускных газов движущегося объекта.
Известно устройство для измерения температуры металлической полосы, движущейся в нагревательной печи (патент РФ №2010190 G01K 13/06, G01K 7/07), содержащее медный тепловоспринимающий элемент с контактной поверхностью, повторяющий форму поверхности металлической полосы, и глухим отверстием для установки термоэлектрического преобразователя, через шарнирную подвеску закрепленный на держателе, размещенном в полой штанге с возможностью перемещения вдоль нее. Тепловоспринимающий элемент выполнен в виде стержня и снабжен не менее чем пятью концентричными разомкнутыми радиационными экранами с цилиндрической боковой поверхностью, контактирующими между собой через локальные полусферические выпуклости, образованные в них со смещением одна относительно другой в каждой паре смежных экранов и охватывающими боковую поверхность тепловоспринимающего элемента с образованием контакта с ним через выпуклости нижнего из радиационных экранов, верхний из которых снабжен торцевыми стенками, и теплоизолирующий чехол, геометрические размеры и форма полости которого идентичны размерам и форме тепловоспринимающего элемента с радиационными экранами, закрепленными на штанге и обращенный открытым концом к тепловоспринимающему элементу, а глухое отверстие, отношение длинны которого к его диаметру d составляет не менее 9:1, образованно в одном из торцов тепловоспринимающего элемента, скошенного под тупым углом к его контактной поверхности, на расстоянии h от нее до оси отверстия, выбранном из соотношения 1/2d<h>3/4d.
Недостатками данного устройства является:
1. сложность конструкции;
2. затрудненность в использовании в полевых условиях;
3. невозможность бесконтактного измерения;
4. низкая точность измерения.
Известно устройство для измерения средней температуры выходящих газов газотурбинного двигателя, содержащее термопары канала измерения, установленные по периметру заданного сечения двигателя и соединенные параллельно компенсационными проводами двух типов проводимости, образующие выход канала измерения. В него введены термопары двух независимых каналов регулирования, размещенные в местах установки термопар канала регулирования, в каждом из каналов регулирования термопары соединены попарно первыми компенсационными проводами двух типов проводимости, к средним точкам которых подсоединены вторые компенсационные провода, а к средним точкам вторых компенсационных проводов, в верхней и нижней частях заданного сечения газотурбинного двигателя присоединены образующие выходы каналов регулирования выводные компенсационные провода тех же типов, что и вторые компенсационные провода, при этом все одноименные компенсационные провода одного типа проводимости идентичны, а диаметры компенсационных проводов одного типа проводимости выбраны равными (патент РФ №2078315 G01K 3/02).
Недостатками данного устройства является:
1. сложность конструкции;
2. затрудненность в использовании в полевых условиях;
3. невозможность бесконтактного измерения.
Наиболее близким аналогом к заявленному устройству относится устройство для бесконтактного измерения температуры поверхности движущегося объекта, содержащее корпус из теплоизоляционного материала с полостью, сообщенной с его тепловоспринимающим основанием для подвода газовой среды по периметру последнего, и термодатчик, размещенный в корпусе и установленный в центре тепловоспринимающего основания. В зоне подвода газовой среды в тепловоспринимающем основании выполнены щелевые отверстия, расположенные на двух его противоположных сторонах (патент РФ №2088898 G01K 13/04).
Недостатками данного устройства является:
1. сложность конструкции;
2. невозможность использования для дистанционных измерений температуры газообразных веществ;
3. низкая точность измерения температуры.
Задача полезной модели - упрощение конструкции при повышении точности измерения температуры движущихся газообразных веществ.
Поставленная задача решается за счет того, что устройство для измерения температуры движущихся газообразных веществ мобильного агрегата содержит корпус для подвода газовой среды и термодатчик. Термодатчик выполнен в виде пластины в нижней части которой друг напротив друга выполнены по паре крепежных элементов, при этом на корпусе жестко крепится кожух, на боковой поверхности которого, напротив термодатчика, выполнено окно, с возможностью его открытия и закрытия шторкой, управляемой электронным блоком управления, который электрически связан с инфракрасным датчиком, при этом электронный блок управления и инфракрасный датчик жестко закреплены на наружной боковой поверхности кожуха, над которым установлен защитный козырек.
Новые существенные признаки:
1. Термодатчик выполнен в виде пластины в нижней части которой друг напротив друга выполнены по паре крепежных элементов;
2. на корпусе жестко крепится кожух, на боковой поверхности которого, напротив термодатчика, выполнено окно, с возможностью его открытия и закрытия шторкой;
3. шторка управляется при помощи электронного блока, который электрически связан с инфракрасным датчиком;
4. электронный блок управления и инфракрасный датчик жестко закреплены на наружной боковой поверхности кожуха, над которым установлен защитный козырек.
Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными необходимыми и достаточными для достижения технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
Технический результат, создаваемый изобретением, состоит в повышение точности измерения, которое достигается за счет использования кожуха с окном со шторкой, который препятствует воздействию атмосферных явлений. Использование термодатчика предложенной конструкции - выполняет функцию термоиндикатора, что повышает точность измерения движущихся газов. Простота изготовления как термодатчика так и устройства, установление и снятие на мобильном агрегате и работы с устройством. Предложенное устройство позволяет дистанционно измерять температуру движущихся газов мобильного агрегата, как при скорости V=0, так и в процессе движения. Защитный козырек предотвращает попадание прямых солнечных лучей и атмосферных осадков, что отрицательно скажется как на его работе, так и на точности измерения параметров выпускных газов.
Фиг 1. Схематично изображено устройство для измерения температуры движущихся газообразных веществ мобильного агрегата.
Фиг 2. Схематичное изображение термодатчика.
Устройство для измерения температуры движущихся газообразных веществ содержит корпус 1 для подвода газовой среды и термодатчик 2. Термодатчик 2 выполнен в виде пластины в нижней части которой друг напротив друга выполнены по паре крепежных элементов 3, при этом на корпусе 1 жестко крепится кожух 4, на боковой поверхности которого, напротив термодатчика 2, выполнено окно 5, с возможностью его открытия и закрытия шторкой 6, управляемой электронным блоком управления 7, который электрически связан с инфракрасным датчиком 8, при этом электронный блок управления 7 и инфракрасный датчик 8 жестко закреплены на наружной боковой поверхности кожуха 4. Шторка 6 установлена на направляющих 9 с возможностью перемещения по ним. Шторка 6 жестко связана с приводом 10, например реверсный электрический двигатель с передачей. Над кожухом 4 в верхней его части жестко закреплен защитный козырек 11, который защищает инфракрасный датчик 8 от попадания солнечных лучей и атмосферных осадков.
Устройство для измерения температуры движущихся газообразных веществ мобильного агрегата работает за счет того, что отработавшие газы выходя из корпуса 1 (в заявленном случае выхлопная труба мобильного агрегата) обтекают термодатчик 2, установленный на корпусе 1 при помощи крепежных элементов 3, который воспринимает теплоту выпускных газов. Наводя тепловизор (на фиг. 2 не показан) на кожух 3, инфракрасный луч воздействует на инфракрасный датчик 8, который передает электрический импульс на электронный блок управления 7, подающий команду на привод с передачей 10 жестко закрепленной со шторкой 6, отодвигая ее по направляющим 9 и открывая окно 5, предоставляется доступ к термодатчику 2. При этом козырек 11 закрывает сверху весь кожух 4 и предотвращает попадание прямых солнечных лучей и атмосферных осадков как на все само устройство, так и на инфракрасный датчик 8. Происходит съемка температуры термодатчика 2 тепловизором. При завершении съемки отсутствие инфракрасного сигнала приводит через блок управления 7 к реверсному включению привода с передачей 10, что приводит к закрытию шторки 6.
Такие измерения можно производить при скорости v=0 мобильного агрегата, так и при его движении. Тепловизионная съемка может производится на расстоянии 5-10 метров.