183638. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés mozgó tárgyak felületi hőmérsékletének érintésmentes mérésére, előnyösen szálas termékek, különösen huzal gyártásközi hőmérsékletmérésére
1 183 638 2 mérsékletét megmérjük és ez lesz a keresett felületi hőmérséklet. Kis átmérőjű termékek esetében előnyösen a belső héj két végpontjának átlaghőmérsékletét érzékeljük. A találmány szerinti készülék (1. ábra) a mérendő tárgy felületi hőmérsékletét 2 érzékelő héjon méri. A 2 érzékelő héj belső felülete a mérendő tárgy külső felületével nem érintkezik. Szükség esetén 1 vezető elemek biztosítják, hogy a tárgy rezgése (ami a gyártástechnológia nem megfelelő voltára utal) lecsillapodjon, megvezetése egyenletes legyen. Az 1 vezető elem ismert egységekkel látható el annak jelzésére, hogy vele a mérendő tárgy érintkezik. Belső^ átmérője (belmérete) kisebb, mint a 2 érzékelő héjé. így biztosítható, hogy a mérendő tárgy pontosan a 2 érzékelő héj középvonalában helyezkedjen el, az általa sodort légtömegek ne juthassanak be a készülékbe. A 2 érzékelő héjat tőle elválasztott, vele koncentrikus 3 kompenzáló héj veszi körül. A 3 kompenzáló héj a 2 érzékelő héjhoz viszonyítva hosszirányban szimmetrikusan helyezkedik el, annál általában rövidebb. Mind a 2 érzékelő, mind a 3 kompenzáló héj az ábrán nem bemutatott hőelvezető elemekkel van kapcsolatban. Ezek előnyösen a 2 érzékelő héj végpontjainak közelében, illetve a 3 kompenzáló héj középponti tartományában vannak felerősítve, és általában támaszként is szolgálnak. A 2 érzékelő héj középponti tartományában 6 hőmérő vagy megfelelő elektromos kimenetű hőmérsékletérzékelő van elhelyezve a mérendő tárgy hőmérsékletének megállapítására, mindkét végpontjának közelében hőmérséklet megállapítására alkalmas 5 érzékelő hőmérő és 4 fűtőfelület van kialakítva. A 2 érzékelő héjat például konstantánból kialakítva a keresett hőmérséklet egyszerű ellenállásméréssel is megállapítható. A 3 kompenzáló héj középponti tartományában 8 érzékelő és 7 fűtőfelület van kialakítva. A 4 és 7 fűtőfelület lehet például hőelvezetésre, hűtésre alkalmasan is kialakítva. A készülék elektronikus egységre (2. ábra) csatlakozik. A huzal- és szálgyártás feltételei között a 2 érzékelő héj két végén kialakított két 4 fűtőfelület táplálása, illetve a két 5 érzékelő kivezetése egy-egy közös vezetékkel biztosított. Az 5 érzékelők kivezetéséről az 5 érzékelők hőmérsékletének megfelelő jel 13 szabályozóba jut, onnan pedig 14 teljesítményerősítőre, amely a 4 fűtőfelületek tápellátását vezérli. A 3 kompenzáló héj 8 érzékelőjének jele hasonló módon megfelelő kivezetésen át 11 szabályzóba jut, onnan 12 teljesítményerősítőbe, amely a 7 fűtőfelület tápellátását vezérli. A 6 hőmérő 9 erősítővel kapcsolódik, amelynek kimenő jele 15 analóg kijelzőre, s onnan 16 analóg-digitális átalakítóra jut. Itt a mért érték leolvasható. Az 5, 8 érzékelők és a óhőmérő termőelemes kivitele esetében a 9 erősítőhöz kapcsolódó 10 hidegpont-kompenzáló biztosítja a 6 hőmérő megfelelő pontosságát, a környezeti hőmérséklettől való függetlenségét. Az elektronikus egység oly módon is kialakítható, hogy a termoelemek a 11 és 13 szabályzó bemenetére különbségi jelet juttassanak és így a szabályozás differenciális elven valósuljon meg. A 11 és 13 szabályzók megfelelő összehangolásával, azaz időállandóik, erősítésük, érzékenységük megfelelő választása révén, továbbá a 4 és 7 fűtőfelületek fűtésével, vagy a fűtés kikapcsolása után hőelvezetéssel biztosítható, hogy a mérendő tárgy a 6 hőmérővel mérhető hőmérséklettel azonos hőmérsékletű legyen. Ekkor a 2 érzékelő héj és a 3 kompenzáló héj minden pontja azonos hőmérsékletű, és így a 6 hőmérő a keresett hőmérsékletértéket mutatja. Előnyös, ha a hőelvezető elemeket olyan anyagból készítjük és rendezzük el, hogy az adott 4, 7 fűtőfelületek mellett a melegedés és hűlés időállandója azonos legyen. A 3 kompenzáló héj és a 2 érzékelő héj két egymásba üleszthető féldarabból is össze tehető. Ekkor például a huzalgyártás feltételei között a készülék könnyen áthelyezhető. A 3 kompenzáló és a 2 érzékelő héj keresztmetszetét olyan alakúra kell megválasztani, ami az adott mérési feladatnak megfelelő, vagyis például szalagszerű anyagok esetében ellipszisszerű keresztmetszetet alkalmazunk. Ha haladó mozgást nem végző tárgyakat kell mérni, akkor a 2 érzékelő és a 3 kompenzáló héj alakja követheti a mérendő tárgy alakját, a 2 érzékelő héj végpontjait külön szabályzókra vezetjük és a megfelelő 4 és 7 fűtőfelületek tápellátását külön egységekről biztosítjuk. A találmány szerinti eljárás és készülék segítségével mozgó tárgyak felületi hőmérséklete nagy pontossággal mérhető, anyagminőségtől, mozgási (forgási) sebességtől, méretektől, felületi állapottól, a környezet szennyezettségétől, a környezeti termikus hatásoktól, a külső légmozgásoktól függetlenül. Különösen a viszonylag alacsony hőmérsékletek tartományában használható, ahol a hőmérsékleti sugárzás intenzitása kicsi, mérése nehézkes. A készülék az ismerteknél kevésbé érzékeny mechanikai hatásokra. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás mozgó tárgyak felületi hőmérsékletének érintésmentes mérésére, előnyösen szálas termék, különösén huzal gyártásközi hőmérsékletmérésére, amikoris a mérendő tárgyhoz mérőfejet illesztünk, azzal jellemezve, hogy a mérőfejet két koncentrikus, a tárgyhoz illeszkedő, a tárgy és egymás felületétől elválasztott héjként aíakítjuk ki, a mérőfej belső héjának két végpontján és a két héjon, azok középponti tartományában a hőmérsékletet érzékeljük, a belső héj két végpontján és a külső héj középponti tartományában a hőmérsékletet a belső héj középponti tartományát jellemző értékkel azonossá tesszük, majd a belső héj középponti tartományában a hőmérsékletet megmérjük. 2. Készülék mozgó tárgyak felületi hőmérsékletének érintésmentes mérésére, előnyösen szálas termék, különösen huzal gyártásközi hőmérsékletmérésére, amely hőmérséklettől függő jelet szolgáltató érzékelőegységgel és mérő egységgel van ellátva, azzal jellemezve, hogy az érzékelőegység a mérendő tárgy hőmérsékletét követő alaktan a tárgyhoz illeszkedő, tőle elvál ászt ottan elhelyezett érzékelő héjat (2), az érzékelő héjtól (2) elválasztott, vele koncentrikus kompenzáló héjat (3) tartalmaz, ahol az érzékelő héj (2) két vége és a kompenzáló héj (3) középső tartománya fűtőfelülettel (4, 7) illetve hőelvezető elemmel, továbbá hőmérsékletet követő érzékelőkkel (5, 8) van ellátva. 3. A 2. igénypont szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az érzékelő héj (2) körhenger. 4. A 2. vagy 3. igénypont szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az érzékelő héj (2) nyílásához csatomaszerű, az érzékelő héjnál (2) kisebb belső méretű vezető elem (1) illeszkedik. 5. A 2-4. igénypontok bármelyike szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az érzékelő héj (2) és a kompenzáló héj (3) két-két, hossztengelye mentén egymásba illeszkedő részből áll. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
