一种用于测量在隧道式烘炉中热通量的装置，该装置包括第一和第二传感器，并且该装置可以借助用于使待加热材料传送通过该炉的设备被传送通过炉子，第一和第二传感器在后面成一列，其中每个传感器由一个隔热材料层和一个用于提供表示该隔热层的两个表面温差的组件构成，传感器的一个表面与一个散热片紧密接触，传感器的另一表面被暴露，而每个传感器包括一个用于提供表示传感器暴露表面温度信号的组件，第一传感器是辐射吸收传感器，第二传感器是反射传感器，两个传感器的暴露表面基本上共面，两个传感器彼此相离开，该装置包括一个用于提供表示两个传感器暴露表面附近的气体温度的信号，该装置还包括一个用于周期性地记录从每个传感器和用于测量两个暴露表面附近气体温度的组件产生的数据的记录组件，其中，该记录组件能使某一时刻来自某一传感器的信号与另一传感器在较晚时刻的相应信号相关，这两个时刻的时间差等于所花的时间，也可以经过调整以后等于所花的时间，在使用过程中，将装置传送通过隧道烘炉，使其中一个传感器到达另一个传感器以前占据的位置。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及炉中的热通量测量，所述的炉适用于待加热的材料(可以为分立部件形式)通过炉子传送并在通过炉子的过程中逐步加热的连续工艺中。这样的炉子称为隧道式烘炉，这是因为它们是细长的，并且在一端有一个使材料引人炉中的入口，而在另一端有一个使材料拉出炉子的出口。隧道式烘炉被用于各种目的，例如干燥材料或对食品进行烘烤。待测量的热通量是入射在待加热材料表面上的热通量。通常该热通量具有辐射分量和对流分量。在正常情况下，如果传送带没有孔，则材料从下面被支撑在一个无接头的传送带上面，材料唯一暴露表面将是它的上表面；如果传送带是一个网状物，则材料的下表面将部分暴露在热通量中，但在此首先关心的是入射在材料上表面的热通量。分别测量该热通量中的辐射和对流分量往往是重要的，这可以通过把利用一个吸收辐射的表面获得的测量结果与利用一个反射传感器获得的测量结果相比较来完成。在任何情况下，可以通过测量传感器的暴露表面和散热器之间的隔热层的温差来确定热通量和其它量。实际上辐射吸收传感器响应总的热通量，而反射传感器只响应该热通量中的对流分量。当然，没有一个传感器既能作为一个黑体，又能作为一个完美的反射体，每个传感器既吸收又反射入射在其上面的辐射。严格地说只要求这两个传感器具有不同的吸收能力，但辐射吸收传感器的性能越接近黑体，反射传感器的性能越接近完美的反射体，该装置就越完善。在整个说明书中，由于考虑到这些事实，所以要理解辐射吸收传感器或辐射反射传感器的参考文件。在UK专利说明书No.2183346B中公开了一种具有这两个传感器和按这种方式操作的装置。热通量通常沿着隧道式炉的长度方向显著变化，在相当小的距离上发生相当可观的变化。在例如热通量主要是辐射热通量、并且从延伸通过炉宽的燃烧器或其它加热元件的在沿其长度方向产生出来的情况下，这种现象将特别严重。这样热通量的轴向分布图将显示出一些显著的峰和谷，而本专利技术的装置旨在能够确定这个分布的精确形式。因为热通量沿着炉子长度的变动的空间频率高，所以显然应该使这两个传感器并联通过炉子。在一种设计良好的炉子中，热通量沿炉宽的变化将是小的，但这些变化通常不是可以一概略去不计的。因此，为了使沿炉子宽度的这些改变的影响达到最小，而必需使这两个传感器紧密设置在一起。然而业已发现，为了能略去不计热通量横向变化的影响而使这两个传感器靠得很近会造成这两个传感器之间不充分的热绝缘。本专利技术提供一种用于测量在隧道式烘炉中热通量的装置，该装置包括第一和第二传感器，并且该装置可以借助用于使待加热材料传送通过该炉的设备被传送通过炉子，使第一和第二传感器在后面成一列，其中每个传感器由一个隔热材料层和一个用于提供显示该隔热层的两个表面温差的组件构成，传感器的一个表面与一个散热片紧密接触，传感器的另一表面被暴露，而每个传感器包括一个用于提供表示传感器暴露表面温度信号的组件，第一传感器是辐射吸收传感器，第二传感器是反射传感器，两个传感器的暴露表面基本上共面，两个传感器彼此相离开，该装置包括一个用于提供显示两个传感器暴露表面附近的气体温度的信号，该装置还包括一个用于周期性地记录从每个传感器和用于测量两个暴露表面附近气体温度的组件产生的数据的记录组件，其中，该记录组件能使某一时刻来自某一传感器的信号与另一传感器在较晚时刻的相应信号相关，这两个时刻的时间差等于所花的时间，也可以经过调整以后等于所花的时间，在使用过程中，将装置传送通过隧道烘炉，使其中一个传感器到达另一个传感器以前占据的位置。在本专利技术的装置中，因为两个传感器不是并排地而是前后成一列地通过烘炉，所以，沿该炉宽度上可能出现的热通量变化不会因两个传感器之间的分开而对本专利技术收集的数据产生任何影响，因而为了确保两个传感器之间具有足够的绝热效果，可以采用足够大的分开距离。这两个传感器之间的最小分开距离至少为5mm，最好至少为7mm。因为用这种方式操作记录组件不需要并排配置两个传感器，也不需要同一时刻记录两个传感器的数据，当两个传感器位于沿烘炉长度上的两个不同位置时，就选择不同时刻记录这两个传感器的数据，使处于某一位置的一个传感器的数据与当另一传感器处于相同位置时的数据进行比较。用于测量两个传感器暴露表面附近气体温度的组件最好包括用于测量一个传感器暴露表面附近气体温度的组件和用于测量另一个传感器暴露表面附近气体温度的组件，该记录组件能使表示每个传感器的暴露表面附近气体的温度信号与该传感器的其它信号相关。虽然气体温度在使两个传感器的中心分隔开的距离上往往不很大，但是为每个传感器提供分开的气体测量组件确实能改善精度。在每个传感器中有一个热电堆，热电堆最好包括绝热材料层和用于提供表示所述绝热层两侧温度差的信号的组件。热电堆包括一片塑料薄膜材料，在该薄膜中埋入串接的若干个热电偶，使每个热电偶的冷结点靠近该薄膜的另一个表面，利用若干热电偶串联连接既提供热电偶结点在所处面积的读数分布，而更重要的是又能对于给定温差提供大的信号。另外，由于采用热电元件，所以可以通过布置这些热电元件，使其具有小的热容量，从而使其具有小的响应时间。两个传感器的暴露表面形状最好成矩形，使两个暴露表面的长轴彼此平行，然后使这两个传感器在这两个暴露表面的短轴方向彼此离开，从而使该装置在操作中以两个传感器的暴露表面的长轴垂直于该装置的运行方向的方式通过该炉。最理想的是，传感器的暴露表面应该大，从而可以使用具有更多结点的热电元件，并提供比较大的表示隔热材料层两侧温差的信号。另一方面，业已发现，增加传感器在装置通过该烘炉的运行方向的暴露面积的线性尺寸可以提高装置对于热通量沿这个方向变化的空间分辨率。每个传感器的暴露短轴的长度有利的是不超过75mm，优选的是不超过50mm。不同的考虑适用于传感器的暴露表面以与装置通过该炉的运行方向垂直的方向上的线性尺寸，因为已经发现，增加上述线性尺寸可以改善装置在连续通过炉时所得到的测量值的重复性，这被认为是因为如上面所发现的那样，在烘炉的宽度上的热通量数值将有某些变化，该装置所获得的这些测量值将主要取决于该装置在炉宽上的精确位置。如果传感器的暴露面积在与该装置通过烘炉的运行方向垂直的方向上的线性尺寸足够大，则这些测量值对该装置在烘炉宽度上的位置的依赖减小，从而即使不需要装置精确定位，也能到达这种重复性。有利的是使每个传感器的暴露表面的长边长度至少为50mm，最好至少为75mm。散热片可以是一个金属块，有利的是将这两个传感器固定在该金属块的几个部分上，使这些部分比该金属块的其余部分的上表面高。金属块的高出部分最好至少在金属块其余部分的上表面上方5mm。有利的是使两个传感器之一的暴露表面的一个边缘靠近该装置的上表面的一个边缘，这样，在把该装置放置在烘炉中时，使该装置的取向能使这两个传感器并排通过该烘炉，并且可以按下述方法设置使靠近该装置上表面边缘的传感器靠近烘炉的一个侧壁，并且只利用该传感器的读数，就可以获得在靠近烘炉的这个侧壁的热通量周围的信息。最好是这个传感器为具有辐射吸收上表面的那个传感器。有利的是为该装置提供一个可移动的延伸部分，该延伸部分提供一个与装置的外壳的上表面基本共面并延伸离开该外壳的所述一端的水平面。如下所述，设置一块板件可以消除或减少对测量的影响，而用其它方法，则会因炉内本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：R·M·罗尔斯顿，
申请(专利权)人：联合饼干英国有限公司，
类型：发明
国别省市：
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