专利名称：气流热动力变异测温装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于气体空间测温装置。
在工业生产过程中，需要测温的环境条件各异，有的场合十分清洁，有的则比较恶劣。例如水泥立窑在煅烧过程中，窑面上部空间充满大量烟雾和粉尘，给测温带来一定困难。这样就使得已经投入使用的微机自动控制立窑水泥生产系统，在生产过程中，缺乏窑面空间温度信息。微机处理信息量的不足，势必影响生产的产品质量。立窑窑面气体空间温度信息之所以无法提供，是因为目前现有的测温仪器均不适于在此恶劣环境中长期使用。例如红外测温计是一光电组合测温系统，在某一时刻，针对水泥立窑窑面气体空间点测温尚可，长时间使用，光学镜头会严重地受烟雾、粉尘污染，无法保证测温计的长期可靠使用。
本实用新型的目的是设计一种常温气流源恒定流速热动力变异测温装置，以避免恶劣环境对测温装置的影响，可以实现在象立窑窑面气体空间这样的环境下连续可靠地测温。
本实用新型气流热动力变异测温装置，由恒定气流发生器、进气排气管道、测头、恒定白炽灯光源，导入导出玻璃光导纤维，光敏元件、匹配电路、微计算机和温度显示器组成。测头呈园筒状，其下底面用铸铜合金板制成，其余部分筒体用耐火材料制成。进气管口设在测头筒体侧面下部，并与铸铜合金板底面相切。排气管口设在测头筒体的顶面，其轴心与测头筒体的轴线相重合。铸铜合金板、进气管口、排气管口与测头筒体之间以耐火材料为填充材料，进行一次性烧结、密封，使其不漏气。
在测头内腔上部，安装有微风叶片及叶片支架和遮光片。叶片支架端头为螺杆，螺杆部分穿过测头筒壁，在筒壁内外各用螺母及防高温垫圈将支架紧固在测头筒壁上，使测头密封，不漏气。微风叶片支撑在叶片支架上，其旋转轴线与测头筒体的中心轴线重合。遮光片与微风叶片固定在同一转轴上，但遮光片比微风叶片稍长。
导入导出光导纤维沿排气管道引入测头内。导入光导纤维的入光端面对准恒定白炽灯光源，其出光端面在测头内与导出光导纤维的入光端面相对，而不接触，留有间隙，使遮光片与微风叶片同步转动时，遮光片通过该间隙达到遮光目的。导出光导纤维的出光端面对准光敏元件的受光面，光敏元件通过匹配电路与微计算机相连，或微计算机与温度显示器相连。
恒定气流发生器、光敏元件、白炽灯恒定光源、微计算机、温度显示器、匹配电路均采用现有技术即可。进气排气管道采用金属软管。
用稳压电流供电的鼓风机作为恒定气流发生器。光敏元件与微计算机之间用匹配电路连接。
利用该装置可以实现在水泥立窑窑面气体空间连续测温，提供控制用生产参数。随着测温时间增长，测头底部铸铜合金板上会附着烟尘垢。为了避免其对测温效果的影响，可以24小时为周期清除烟尘垢。在两次清垢之间，垢层厚度会随时间推移而增加，测出24小时内垢层增加规律及其对测温的影响，将其输入微计算机进行温度修正，所以垢的形成所产生的影响基本上可避免。
附图
是本实用新型的结构示意图。
下面结合一个最佳实施例对本实用新型作具体说明。
测头筒体3内径为100毫米，外径为120毫米，高150毫米测头筒体底部铸铜合金板4厚度为1毫米；进气管道2和排气管道7的内径为30毫米，微风叶片6由叶片支架5固定在测头筒体3上部，其旋转中心距离铸铜合金板4为100毫米；遮光片10与导入光导纤维9的出光端面、导出光导纤维11的入光端面的距离分别为2毫米。
进气管道2与恒定气流发生器1相连通；导入光导纤维9的入光端面对准恒定白炽灯光源8，导出光导纤维11的出入端面对准光敏元件12，光敏元件12后面相继连接匹配电路13，微计算机14、和温度显示器15。
导入光导纤维9将恒定白炽灯光源8发出的光导入，并与导出光导纤维11耦合。出自导出光导纤维11的光信号由光敏元件12接收并转化成电信号，电信号经匹配电路13输入微计算机14处理后，再送入温度显示器15。
当由恒定气流发生器1产生的常温恒速气流的温度与测头下面的待测空间温度相同时。恒速系统由进气管道2进测头底部，并向上运动推动微风叶片6连同遮光片10一起转动。当遮光片10每转一周，则切割一次光线，同时气流从排气管道7排出，由于气流流速恒定，遮光片10及微风叶片6转速也恒定，于是出现恒定的遮光周期，这个恒定遮光周期由光敏元件11、和匹配电路13进行光电转换，变成电信号由微计算机14存贮起来。
当测头下面的待测空间温度高于常温时，由于铸铜合金板4两面空间的温差以其良好的导热性，使测头底部空间的温度迅速上升，此时进气管道2进入的常温恒速气流受热膨胀，使恒定气流向上产生了附加的力量，从而提高了微风叶片6及遮光片10的转速；待测空间温度愈高，遮光片10转速越高。因此遮光片10切光周期的长短可间接反映待测空间温度。将该装置设在立窑上面布料口处，在立窑表面附近空间循环测温，可连续地反映立窑表面物料温度分布，以利于生产控制。
权利要求1.气流热动力变异测温装置，由恒定气流发生器，进气、排气管道，测头，恒定白炽灯光源，玻璃光导纤维，光敏元件，匹配电路，微计算机和温度显示器组成，本实用新型的特征在于测头呈园筒状，测头底部材料为铸铜合金板，其余部分为耐火材料，测头内部装有光导纤维、微风叶片和遮光片。
2.如权利要求1的测温装置，其特征在于微风叶片由支架固定在园筒上部，遮光片安装在与微风叶片同旋转轴、同旋转平面上，该旋转轴也是园筒测头的中心线。
3.如权利要求1的测温装置，其特征在于测头园筒上的进气管口位于园筒侧面下部，排气管口位于园筒的正上顶面。
4.如权利要求1、2、3的测温装置，其特征在于光导纤维有两条，一条为导入光导纤维，一条为导出光导纤维，它们都沿排气管道引入测头内部，导入光导纤维的出光端面与导出光导纤维的入光端面相对，中间留有缝隙，微风叶片带动遮光片旋转时通过该缝隙进行遮光。
5.如权利要求4的测温装置，其特征在于导入光导纤维的入光端面对准恒定白炽灯光源，导出光导纤维的出光端面对准光敏元件。
专利摘要气流热动力变异测温装置，由恒定气流发生器，进气、排气管道，圆筒测头，恒定白炽灯光源，导光光导纤维，光敏元件，匹配电路，温度显示器和微电子计算机等构成。当测头在待测温气体空间工作时，待测温气体对测头内部的恒速气流产生热动力加速作用，测头内部利用光信号来反映这种变异并将其转换为温度信息，由温度显示器或微机显示出来。测头全部密封，适用于恶劣环境气体空间的测温。例如用于水泥生产的立窑窑面气体空间连续测温，以及时提供生产中的信息，用于控制。
文档编号G01K11/00GK2047369SQ8921096
公开日1989年11月8日 申请日期1989年3月31日 优先权日1989年3月31日
发明者黄小阶 申请人:山东建筑材料工业学院