Измерение температуры

При автоматизации прокатного производства применяют измерители t° 3 – х типов:

1) термометры сопротивления;

2) термоэлектрические термометры;

3) пирометры излучения.

Первичный преобразователь термометра сопротивления – терморезистор, изменяющий сопротивление в зависимости от t°С (пластиковые – до 750°С, медные – до 150°С).

Термопара – первичный преобразователь термоэлектрического термометра (термоэлектрический эффект = эффект Зеебека + эффект Томпсона). Эффект Томпсона: если неравномерно нагреть проводник, то горячий конец заряжается положительно (электроны уходят), а холодный – отрицательно.

Эффект Зеебека: при соединении двух различных проводников на контакте – разность потенциалов; если спаи имеют разность t°С, то появится ток.

Применяются: хромель – алюмелевые термопары, от – 50 до + 1000 °С;

хромель – копелевые, от – 50 до +600 °С.

Первичным преобразователем фотоэлектрического пирометра является фотоэлемент – вакуумный прибор, в основе действия которого лежит фотоэффект. Фотоэффект – это явление выбивания электронов из проводника фотонами излучения (Эйнштейн, Нобелевская премия 1921 г.). в фотоэлементе имеются принимающая поверхность, на которую падает излучения (катод), и анод; между ними создается разность напряжений, и при появлении электронов появляется ток. Количество электронов и, следовательно, сила тока ~ интенсивность излучения, равной плотности энергии.

Рис.22. Схема фотоэлектрического пирометра: 1 – объект; 2 – яркость поверхности объекта

Плотность энергии зависит от:

1) длины волны (цвета);

2) яркость поверхности объекта.

Дефектоскопия качества поверхности – определяется наличие дефектов на поверхности по характеру отражения света. Источник света – ртутные лампы, лазеры. Современные системы разработаны в Японии (Sin Nippon Seitetsu и Toshiba) и в Швеции, они позволяют при v=17 м/с обнаруживать поры 0, 1 мм, темные пятна 0, 4 мм, царапины В=0, 05 мм.

В СССР разработаны магнитные дефектоскопы.

Датчики положения:

1) фотореле: а) от специальной лампы;

б) от нагретого контролируемого тела;

2) бесконтактные индивидуальные датчики (полоса вводится в щель, в которую наведено магнитное поле);

3) емкостные (индикаторная пластина S=200..1500 см² , при прохождении металла ее емкость относительно земли изменяется, зазор до 150 мм);

4) потенциометрические (практически это реостат с подвижным токосъемником, жестко связанным с контролируемым механизмом);

5) сельсины (напряжение на его обмотках ~ углу поворота ротора);

6) импульсные и т.д.

Измерение длины полосы:

1) измерительный ролик (износ, проскальзывание);

2) прокатный валок (ошибка на величину опережения);

3) оптические и лазерные устройства (эффект Доплера);

4) фотореле – несколько штук (для листов).