Устройство проверки выходных параметров датчиков-реле температуры с парожидкостным наполнителем
Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована при проверке выходных параметров датчиков-реле температуры для холодильной техники, чувствительным элементом которых является термосистема с парожидкостным наполнителем, в основном работающая в диапазоне минусовых температур.
Цель - повышение производительности и качества проверки выходных параметров датчиков-реле температуры и расширение функциональных возможностей в условиях серийного производства.
Устройство имеет герметичную камеру, состоящую из холодильной ванны с фиксированной температурой, контролируемой термоэлементом, и герметичной крышки, внутри которых для подключения датчика-реле температуры и поворота оси его кулачка расположены контактное устройство и механический ключ 6. Герметичная камера имеет пневматической линии подачи и сброса давления воздуха, контролируемого преобразователем давления и управляемого электроклапанами. Все элементы устройства связаны электрическими линиями с блоком управления и через устройство связи - с персональным компьютером.
Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована при проверке выходных параметров датчиков-реле температуры для холодильной техники, чувствительным элементом которых является термосистема с парожидкостным наполнителем, в основном работающая в диапазоне минусовых температур.
Термосистема представляет собой замкнутую герметичную систему, в состав которой входят чувствительный элемент (сильфон или мембрана) и капиллярная трубка, заполненные парожидкостным наполнителем, например, хладонами 12, 22, 134а, пропаном и т.д. Принцип работы датчика-реле температуры основан на том, что в зависимости от крайних положений оси его кулачка ("холод" или "тепло") и давления наполнителя термосистема размыкает или замыкает контакты, отключая или включая компрессор холодильной машины. Основной технической характеристикой наполнителя - газа является его термодинамическая характеристика (см. рис.1), представляющая экспоненту, определяемую по формуле:
где: Р - абсолютное давление наполнителя,
Т - температура наполнителя.
В зависимости от температуры газа изменяется давление внутри термосистемы. Чувствительный элемент термосистемы совершает рабочий ход размыкая или замыкая электрические контакты датчика-реле температуры.
Известно устройство проверки датчиков-реле температуры, содержащее несколько холодильных ванн с фиксированными температурами и электрическую линию с сигнальной лампочкой для подсоединения к выводам контактов датчика-реле температуры. Проверка заключается в последовательном погружении капилляра термосистемы в ванны и контроле замыкания-размыкания электрических контактов (сигнальная лампочка горит - не горит) в крайних положениях оси кулачка датчика-реле температуры («холод» и «тепло»).
Устройство имеет существенные недостатки:
- низкую производительность из-за необходимости длительной выдержки капилляра в каждой ванне с целью уравнивания температур наполнителя термосистемы и рабочей среды в ванне;
- сложность поддержания постоянной температуры в каждой ванне с требуемой точностью;
- низкая достоверность контроля из-за необходимости постоянной коррекции температуры в каждой ванне в связи с постоянно изменяющимся атмосферным давлением;
- сложность и дороговизна холодильного оборудования, необходимого для охлаждения рабочей среды в ваннах ниже минус 35°С.
Наиболее близким к предлагаемому устройству по конструкции и принципу работы является устройство по свидетельству РФ №17222 (приоритет от 18.04.2000), содержащее герметичную камеру, в которой размещены механические отвертки и к которой подведены пневматические линии подачи и сброса воздуха, перекрываемые электроклапанами, преобразователь давления и контактное устройство для подключения настраиваемого датчика-реле температуры, соединенные электрическими связями с блоком управления. При достижении давления, соответствующего температуре настройки, механические отвертки вращают регулировочные элементы датчика-реле температуры до момента замыкания или размыкания его контактов.
Цель полезной модели - повышение производительности и качества проверки выходных параметров датчиков-реле температуры и расширение функциональных возможностей в условиях серийного производства.
Поставленная цель достигается тем, что все элементы устройства связаны электрическими линиями с блоком управления и через устройство связи - с персональным компьютером.
На рис.2 схематично показано предлагаемое устройство.
Устройство имеет герметичную камеру, состоящую из холодильной ванны 1 с фиксированной температурой, контролируемой термоэлементом 2, и герметичной крышки 3, внутри которых для подключения датчика-реле температуры 4 и поворота оси его кулачка расположены контактное устройство 5 и механический ключ 6. Герметичная камера имеет пневматической линии подачи 7 и сброса 8 давления воздуха, контролируемого преобразователем давления (ПД) 9 и управляемого электроклапанами 10 и 11. Все элементы устройства связаны электрическими линиями с блоком управления (БУ) 12 и через устройство связи 13 - с персональным компьютером (ПК) 14.
Устройство работает следующим образом.
Ось кулачка датчика-реле температуры 4 поворачивают в положение "холод" и вставляют в ключ 6. Контакты датчика-реле температуры 4 подсоединяют к контактному устройству 5. Капилляр термосистемы датчика-реле температуры 4 погружают в холодильную ванну 1 с фиксируемой температурой Тбаз. , на несколько градусов превышающую температуру настройки замыкания датчика-реле температуры 4. Устройство закрывают герметичной крышкой 3.
В дальнейшем процесс проверки датчика-реле температуры 4 идет в автоматическом режиме по командам, исходящим по электрическим связям от ПК 14.
Открывая-закрывая электроклапаны 10 и 11 при крайних положениях кулачка датчика-реле температуры 4 («холод» или «тепло») и воздействуя тем самым на чувствительный элемент датчика-реле температуры 4 (изменением давления с внешней стороны при постоянном давлении внутри его термосистемы), последний совершает рабочий ход, вызывая замыкание или размыкание контактов. В момент совершения события ПД 9 отмечает величину внешнего давления, при котором оно произошло и ПК 14 вычисляет давление настройки датчика-реле температуры 4 по формуле:
где: Рнастр.- давление, соответствующее настройке датчика-реле температуры 9;
Р баз. - давление наполнителя в термосистеме датчика-реле температуры 9 при температуре Тбаз;
Рвнеш. - давление в холодильной камере 1, при котором произошло событие.
Вычисленное давление (Рнастр.) переводится ПК 14 в соответствующую ему температуру настройки датчика-реле температуры 4 (см. рис.1).
Предлагаемое устройство исключает влияние колебаний атмосферного давления и обладает высокой производительностью, достоверностью измерений и экономичностью. В настоящее время в Орловском ЗАО «Орлэкс» изготовлен и используется в серийном производстве промышленный образец установки предлагаемого устройства.
Устройство проверки выходных параметров датчиков-реле температуры с парожидкостным наполнителем, содержащее герметичную камеру, состоящую из холодильной ванны с фиксированной температурой, контролируемой термоэлементом, и герметичной крышки, внутри которых для подключения датчика-реле температуры и поворота оси его кулачка расположены контактное устройство и механический ключ, пневматические линии подачи и сброса давления воздуха, контролируемого преобразователем давления и управляемого электроклапанами, связанные электрическими линиями с блоком управления, отличающееся тем, что к блоку управления через устройство связи подключен персональный компьютер, управляющий процессом проверки и записывающий выходные характеристики каждого проверенного датчика-реле температуры.
