Ц.8.3 Измерение температуры

Измерения температуры при испытаниях подпятников обычно про­изводятся с помощью термопар. Наиболее подходящими являются тер­мопары хромель-копелевые, которые при разнице температур свобод­ных и рабочих концов 100°С дают термо-ЭДС 6,95 мВ. Диаметр элект­родов 0,5-1,0 мм. Расположение термопар в сегментах и масляной ванне подпятника с баббитовыми сегментами показано на рис.4. В каждом сегменте устанавливается по одной термопаре в горячей зоне, а в одном или двух сегментах устанавливается по 16-20 тер­мопар для получения температурного поля.

При испытании подпятника с баббитовыми сегментами головки термопар размещаются непосредственно в баббите на глубине 2-2,5 мм от уровня рабочей поверхности. Термопары вводятся в слой баббита через отверстия диаметром 3-4 мм с тыльной стороны сегмен­та, головки термопар плотно прижимаются к баббиту. Чтобы термопары плотно держались в отверстиях, они с тыльной стороны расклиниваются. Термопары закладываются в пазы, специально выфрезерованные для этого на тыльной стороне сегментов.

Для получения перепада температур по толщине сегмента с баб­битовым покрытием термопары закладываются с тыльной стороны сег­мента, для чего сверлятся 4-5 отверстий глубиной 8-10 мм и в них устанавливается 4-5 термопар так, чтобы юс головки были плотно прижаты к металлу.

Для получения перепада температур по толщине основания сег­мента (по толщине подушки) в четырех-пяти точках подушки (если смотреть в плане) устанавливаются термопары на трех уровнях по толщине - всего 12-15 термопар. Провода от этих термопар удоб­нее всего выводить в пазы подушек, т.е. к верхней плоскости по­душки.

При испытаниях подпятника с ЭМП-сегментами измерение темпе­ратуры производится непосредственно на фторопластовой поверхнос­ти в масляном слое, разделяющем поверхности трения. Головки тер­мопар заглубляются на 0,5 мм под уровень рабочей поверхности сег­мента. Уплотнение электродов термопар производится с помощью фто­ропластовых втулок, через которые они пропускаются (рис.5). Втул­ки выполняются диаметром на 0,3-0,4 мм большим, чем диаметр от­верстия в сегментах под них. Сначала электроды пропускаются че­рез отверстия во втулке, и головка термопары располагается за­подлицо с ее верхней гранью, а затем втулка с термопарой уста­навливается с натягом в отверстие в ЭМП - сегменте с заглублением (0,5+0,1) мм. После установки втулки с термопарой производится подготовка рабочей поверхности сегмента по плите.

Для измерения температуры масла в ванне подпятника устанав­ливаются термопары в различных местах ванны по пути циркуляции масла: над охладителями, под охладителями, в нижней части ванны со стороны выгородки, у входа в межсегментный канал, у выхода из межсегментного канала и т.д. (см. рис.4). Кроме того, две-четыре термопары устанавливаются на трубках охладителей - на входе и выходе воды.

Для регистрации показаний термопар удобнее всего использо­вать электронные автоматические потенциометры ЭПП-09, КСП-4 или другие. При большом количестве точек измерений следует применять потенциометры на 24 точки измерения.

При установке потенциометра рядом с местом измерений (не далее 10 м) свободные концы термопар подсоединяются непосредствен­но к прибору; при расстоянии от места измерений до места установ­ки потенциометра более 10 м целесообразно применение схемы изме­рений с одной компенсационной термопарой и медными соединительны­ми проводами (рис.6,а). По этой схеме рабочие термопары выводят­ся из масляной ванны подпятника и их свободные концы закрепляют­ся на панели зажимов, установленной на наружной стороне масляной ванны. От панели зажимов до потенциометра соединение осуществля­ется медными проводами. Для учета разности температур в месте свободных концов термопар и в месте установки потенциометра в измерительную цепь вводится компенсационная термопара, головка которой закрепляется на панели зажимов.

При такой схеме соединения длина рабочих термопар составит 3-5 м, а потенциометр можно устанавливать на расстоянии несколь­ких десятков метров от места измерения температуры. Требуется лишь одна компенсационная термопара (из тех же электродов, что и рабочие термопары) длиной, равной длине соединительных прово­дов.

Регистрация температуры в установившихся режимах возможна также с помощью ручного переносного потенциометра, к которому поочередно через переключатель подключаются термопары. Чтобы не вводить поправку на термопару свободных концов, в измерительную цепь между переключателем и потенциометром включается встроечная термопара, головка которой помещается в термостат (термос с таю­щим льдом), имеющий температуру 0°С (рис.6,б). Каждая из рабочих термопар поочередно подключается к встречной термопаре, и на по­тенциометр подается ЭДС, соответствующая разности температур в месте измерения и в термостате, т.е. соответствующая температу­ре в месте измерения.

Панель зажимов, на которую выведены свободные концы термо­пар, должна быть плотно закрыта крышкой, чтобы избежать погреш­ности, связанной с резкими изменениями температуры окружающего воздуха. Такие быстрые изменения температуры возможны в шахте ге­нератора под ротором при включении и отключении воздухоохладите­лей. Запись показаний термопар возможна также на ленте осцилло­графа. В этом случае термопары подсоединяются непосредственно на гальванометры осциллографа. Предварительно производится калибров­ка термопар - каждой на свой гальванометр (шлейф).

При записи показаний хромель-копелевых термопар на ленте -осциллографа НОЮ или другого из единой серии Н с применением гальванометров МО, 05-0,002 масштаб записи получается 12-15 мм осциллограммы на 10°С изменения температуры без промежуточного усиления.

При данном способе регистрации температуры, измеряемой с помощью термопар, необходимо в течение всех измерений поддержи­вать постоянной температуру свободных концов. Для этого они долж­ны быть помещены в термостат.