Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Как измерить температуру проволоки...
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Cистемный уровень проектирования > Математика и Физика
Doctor_MF
В системе контактного отжига медная проволока, нагреваемая постоянным током или током высокой частоты, движется внутри трубы со скоростью 20 м/с. Навстречу движению проволоки в трубу подается сжатый пар. Подскажите способ непрерывного измерения температуры проволоки внутри этой трубы. У кого какие мысли есть по этому поводу, тоже прошу высказывать.
TSerg
Цитата(Doctor_MF @ Feb 5 2008, 09:54) *
В системе контактного отжига медная проволока, нагреваемая постоянным током или током высокой частоты, движется внутри трубы со скоростью 20 м/с. Навстречу движению проволоки в трубу подается сжатый пар. Подскажите способ непрерывного измерения температуры проволоки внутри этой трубы. У кого какие мысли есть по этому поводу, тоже прошу высказывать.


Нестационарность коэффициента теплоотдачи сведет на нет численные методы.
Неоднородность и неопределенность скорости обдува по сечению и по длине сведет на нет мостовые схемы.
Применение ВЧ сведет на нет управляемость нагревом.

Есть статья на похожую тему "Теоретическое исследование коэффициента теплоотдачи нагретой тонкой проволоки в потоке газа" г.Саров, НИИ экспериментальной физики, 2002
В Сети, пожалуй, можно найти.
sera_os
Цитата(TSerg @ Feb 5 2008, 13:56) *
Есть статья на похожую тему "Теоретическое исследование коэффициента теплоотдачи нагретой тонкой проволоки в потоке газа" г.Саров, НИИ экспериментальной физики, 2002
В Сети, пожалуй, можно найти.

Если не затруднит скиньте, или дайте ссылку, поиском не нашел.

Автору Здесь обсуждали похожую тему. Если интересно продолжение пишите на мыло или в личку.
TSerg
Цитата(sera_os @ Feb 5 2008, 18:09) *
Если не затруднит скиньте, или дайте ссылку, поиском не нашел.


Вот интересно - поисковики для кого изобретены ?
Находится с полтыка:
ttp://www.yandex.ru/yandsearch?text=%D2%E5%EE%F0%E5%F2%E8%F7%E5%F1%EA%EE%E5+%E8%F1%F1%EB%E5%E4%EE%E2%E0%ED%E8%E5+%EA%EE%FD%F4%F4%E8%F6%E8%E5%ED%F2%E0+%F2%E5%EF%EB%EE%EE%F2%E4%E0%F7%E8+%ED%E0%E3%F0%E5%F2%EE%E9+%F2%EE%ED%EA%EE%E9&rpt=rad
Stanislav
Цитата(Doctor_MF @ Feb 5 2008, 09:54) *
...Подскажите способ непрерывного измерения температуры проволоки внутри этой трубы. У кого какие мысли есть по этому поводу, тоже прошу высказывать.
Измерение интенсивности теплового излучения проволоки, или даже его спектра, не может оказаться полезным? Датчики можно поставить в нескольких местах, по длине трубы.
NickNich
Цитата(Stanislav @ Feb 6 2008, 11:41) *
Измерение интенсивности теплового излучения проволоки, или даже его спектра, не может оказаться полезным? Датчики можно поставить в нескольких местах, по длине трубы.

В этом случае должен быть опорный источник - типа нагретого АЧТ. Чтобы было с чем сравнивать измеряемый спектр, или калибровать датчики.

Цитата(Doctor_MF @ Feb 5 2008, 09:54) *
В системе контактного отжига медная проволока, нагреваемая постоянным током или током высокой частоты, движется внутри трубы со скоростью 20 м/с. Навстречу движению проволоки в трубу подается сжатый пар. Подскажите способ непрерывного измерения температуры проволоки внутри этой трубы. У кого какие мысли есть по этому поводу, тоже прошу высказывать.

В институте на лабах делали так - проволока нагревалась на фоне АЧТ. Температура АЧТ устанавливалась так, чтобы на его фоне светящаяся проволока была неразлечима (ессно, все делалось на глаз smile.gif). Тепретару проволоки рассчитывали по температре АЧТ, с учетом поправочного коэффициента - не помню откуда он брался smile.gif)
sera_os
Цитата(TSerg @ Feb 6 2008, 08:58) *
Вот интересно - поисковики для кого изобретены ?
Находится с полтыка:
ttp://www.yandex.ru/yandsearch?text=%D2%E5%EE%F0%E5%F2%E8%F7%E5%F1%EA%EE%E5+%E8%F1%F1%EB%E5%E4%EE%E2%E0%ED%E8%E5+%EA%EE%FD%F4%F4%E8%F6%E8%E5%ED%F2%E0+%F2%E5%EF%EB%EE%EE%F2%E4%E0%F7%E8+%ED%E0%E3%F0%E5%F2%EE%E9+%F2%EE%ED%EA%EE%E9&rpt=rad

Вот интересно - такими ссылками как пользоватся???? 07.gif
ЗЫ ненужно умничать sad.gif , лучше бы сразу нормальную ссылку дали, а поисковики много мусора выдают.
ЗЫЫЫ попробуйте сами воспользоватся Вашей ссылкой smile3046.gif .
Stanislav
Цитата(NickNich @ Feb 6 2008, 14:03) *
В этом случае должен быть опорный источник - типа нагретого АЧТ. Чтобы было с чем сравнивать измеряемый спектр, или калибровать датчики.
Естественно, калибровка предполагалась.
Сравнение со спектром АЧТ - тоже вариант, только поправку на спектральный состав излучения меди (и/или её альбедо) сделать нужно, но это может быть гиморно, поэтому, лучше использовать в качестве референсного медный образец.

Цитата(NickNich @ Feb 6 2008, 14:03) *
...В институте на лабах делали так - проволока нагревалась на фоне АЧТ. Температура АЧТ устанавливалась так, чтобы на его фоне светящаяся проволока была неразлечима (ессно, все делалось на глаз smile.gif ). Тепретару проволоки рассчитывали по температре АЧТ, с учетом поправочного коэффициента - не помню откуда он брался smile.gif )
Видимо, выводился из спектральной функции испускания/отражения конкретного материала.
Правда, на институтских лабах образец вполне мог быть заезжен до "абсолютно чёрного". biggrin.gif Тогда нужно учесть теплопроводность окалины. biggrin.gif

ЗЫ. Вот приборы, использующие подобный принцип.
TSerg
Цитата(sera_os @ Feb 6 2008, 14:17) *
Вот интересно - такими ссылками как пользоватся???? 07.gif
ЗЫ ненужно умничать sad.gif , лучше бы сразу нормальную ссылку дали, а поисковики много мусора выдают.
ЗЫЫЫ попробуйте сами воспользоватся Вашей ссылкой smile3046.gif .


Спокойно открывается лист со ссылками и там первая, что и нужна.
http://www.masters.donntu.edu.ua/2005/kita...rary/p32-35.pdf
Vitaly_N
Цитата(Doctor_MF @ Feb 5 2008, 12:54) *
В системе контактного отжига медная проволока, нагреваемая постоянным током или током высокой частоты, движется внутри трубы со скоростью 20 м/с. Навстречу движению проволоки в трубу подается сжатый пар. Подскажите способ непрерывного измерения температуры проволоки внутри этой трубы. У кого какие мысли есть по этому поводу, тоже прошу высказывать.


Материал проволоки известен? В смысле, его температурный коэффициент? Скажем, ГОСТ 6651-94 "Термопреобразователи сопротивления" для меди нормирует две характеристики с W100=1.426 и с W100=1.428, а в зависимости от химического состава (примесей) он может довольно сильно изменяться. Размеры проволоки стабильные? Тогда можно измерять температуру по сопротивлению проволоки. Есть ли возможность измерять сопротивление этого куска проволоки при известной температуре (скажем, позже)?

Другой вариант - болометрический. Рядом с исследуемой проволокой ставишь эталонную и устанваливаешь температуру эталонной до достижения одинакового цвета свечения, но этот способ много дороже и менее точен, но зато бесконтактный.
Doctor_MF
Прошу прощения, больше полумесяца сидел без инета..
Цитата(TSerg @ Feb 5 2008, 14:56) *
Есть статья на похожую тему "Теоретическое исследование коэффициента теплоотдачи нагретой тонкой проволоки в потоке газа" г.Саров, НИИ экспериментальной физики, 2002

Спасибо, ознакомился со статьей. Исследование проводилось с целью применения метода к исследованию скорости или свойств газа, поток которого направлен под прямым углом к линейному источнику тепла (проволоке).
В данном случае поток газа направлен вдоль нагреваемой проволоки навстречу ее движению, но все равно идея косвенного измерения температуры не представляется пригодной для практики в силу многих причин.
Ведь проволока нагревается контактным способом, и при номинальной скорости вытяжки 20 м/с расчетная сила тока составляет 156,4 А для диаметра 0,4 мм при напряжении 26,7 В. Расчет сопротивления нагреваемого участка - уже само по себе является трудоемкой задачей, ибо функция распределения температуры проволоки вдоль нагреваемого участка является нелинейной, коэффициент теплоотдачи вдоль участка нагрева меняется, также приходится учитывать зависимости теплоемкости и удельного сопротивления от температуры. Кроме того, существуют еще переходные контактные сопротивления щетка-ролик и ролик-проволока, которые тоже нужно учитывать. Выполнять такие громоздкие расчеты непрерывно в контуре системы управления не представляется возможным.

Цитата(Stanislav @ Feb 6 2008, 11:41) *
Измерение интенсивности теплового излучения проволоки, или даже его спектра, не может оказаться полезным? Датчики можно поставить в нескольких местах, по длине трубы.

Как оказалось - самый подходящий вариант почти по всем критериям: точности, оперативности, компактности и т.п. Но увы, не по стоимости. Западная промышленность выпускает точные пирометрические датчики температуры, которые можно сфокусировать на объект диаметром 0,15 мм даже в условиях вибрации (www.mikroninfrared.com, www.impacinfrared.com). Однако стоимость подходящего для данной задачи датчика составляет 230 тыс. руб. Жирновато..

Цитата(Stanislav @ Feb 6 2008, 14:31) *
ЗЫ. Вот приборы, использующие подобный принцип.

Проблема в том, что это ручные приборы.. ну и минимальный измеряемый такими приборами диаметр объекта хромает у них...
Chief CLMiS
Есть еще один бесконтактный метод - вихретоковый. Им можно измерять проводимость объектов, в том числе в движении, а уж потом по проводимости судить о температуре объекта. Только не совсем ясны диаметр проволоки, диаметр и материал трубы, а также если труба проводящая - возможность размещения катушек вихретокового преобразователя внутри данной трубы.
Basharin
Обратисесь вот сюда http://www.ihed.ras.ru/s_33.shtml#35

Знаю что они занимались похожими задачами. Взрывали проволочки и мерили температуру взрыва лазерным пирометром
Mikle2000
Цитата(Doctor_MF @ Mar 11 2008, 12:01) *
Прошу прощения, больше полумесяца сидел без инета..

Ведь проволока нагревается контактным способом, и при номинальной скорости вытяжки 20 м/с расчетная сила тока составляет 156,4 А для диаметра 0,4 мм при напряжении 26,7 В. Расчет сопротивления нагреваемого участка - уже само по себе является трудоемкой задачей, ибо функция распределения температуры проволоки вдоль нагреваемого участка является нелинейной, коэффициент теплоотдачи вдоль участка нагрева меняется, также приходится учитывать зависимости теплоемкости и удельного сопротивления от температуры. Кроме того, существуют еще переходные контактные сопротивления щетка-ролик и ролик-проволока, которые тоже нужно учитывать. Выполнять такие громоздкие расчеты непрерывно в контуре системы управления не представляется возможным.
Как оказалось - самый подходящий вариант почти по всем критериям: точности, оперативности, компактности и т.п. Но увы, не по стоимости. Западная промышленность выпускает точные пирометрические датчики температуры, которые можно сфокусировать на объект диаметром 0,15 мм даже в условиях вибрации (www.mikroninfrared.com, www.impacinfrared.com). Однако стоимость подходящего для данной задачи датчика составляет 230 тыс. руб. Жирновато..


У меня та же проблема, нужно контролировать отжиг медной жилы диаметром от 0,3 до 0,7 мм при скоростях от 5 до 20 м/с. Поскольку обсчитать данный процесс можно только очень приближенно да и приближенный расчет показывает, что на участке отжига длиной 1 метр (расстояние между токосъемниками) косвенно (по сопротивлению) поддерживать температуру на жиле в 550 градусов с допуском хотя бы +/- 70 градусов не получится. Поэтому в голове крутятся три возможных варианта:
1. Опытным путем определить зависимость: диаметр – скорость - ток – напряжение. И дальше тупо выставлять данные значения при производстве. То есть оператор вводит диаметр провода, система определяет по таблице границы тока отжига и в зависимости от скорости (слава богу скорость помереть не проблема) регулирует ток. Достоинство: простота исполнения. Недостаток: очень сильно зависит от диаметра жилы (по расчетам получается, что ток отжига пропорционален квадрату радиуса провода!) – со всеми вытекающими.
2. Греть импульсным током. Напряжение и ток постоянны (не ограничиваются). Меняется только длительность импульса (в зависимости от диаметра жилы) и частота импульсов (в зависимости от скорости движения жилы). С расчетами здесь сложновато, так что все опытным путем. Достоинства и недостатки могу определить только опытным путем.
3. Использовать в качестве регулирующего элемента пирометр (те которые дорогие, если отжигать провод на стороне – дороже выходит). Но тут возникает сразу вопрос: как измерять температуру в зоне отжига? (это труба с перегретым паром).
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.