Термопреобразователь сопротивления

 

Изобретение относится к термометрии и позволяет снизить инерционность устр-ва. В защитном вакуумированном чехле 1 раз- .мещен термочувствительный элемент в виде полиспирали 2, промежутки между витками которой заполнены электроизоляционной летучей жидкостью. Диаметр внешней навивки полиспирали 2 равен внутреннему диаметру чехла 1. Полиспираль 2 выполняет функцию фитиля, что улучшает условия теплопередачи благодаря увеличению поверхности контакта термочувствительного элемента с летучей жидкостью. 3 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1420391 А 1 (51) 4 G 01 К 7 16

1|

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ l4 ОТКРЫТИЙ (21) 3959925/24-10 (22) 04.10.85 (46) 30.08.88. Ъюл. № 32 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (72) Ш. Ф. Саитов, Н. И. Филин, С. С. Александров, В. А. Борисов и М. М. Гаймалов (53) 536.531 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1044775, кл. G 01 К 7/16, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 271060, кл. G 01 К 7/16, 1969. (54) ТЕРМОГ1 РЕОБ РАЗОВ АТЕЛ Ъ СОП РоТИВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к термометрии и позволяет снизить инерционность устр-ва.

В защитном вакуумированном чехле 1 размещен термочувствительный элемент в виде полиспирали 2, промежутки между витками которой заполнены электроизоляционной летучей жидкостью. Диаметр внешней навивки полиспирали 2 равен внутреннему диаметру чехла 1. Полиспираль 2 выполняет функцию фитиля. что улучшает условия теплопередачи благодаря увеличению поверхности контакта термочувствительного элемента с летучей жидкостью. 3 ил

1420391

Изобретение относится к термометрии, а именно к термопреобразователям сопротивления, и может быть использовано при измерении температуры жидких и газообразных сред, например, при геофизических исследованиях скважин.

H(.ab изобретения снижение инерционности.

Благо.ldpH гому, что проволочная полиспираль выполняет функцию фитиля, существенно увеличена поверхность контакта термочувствительного элемента с легкоиспа- н>щейся жидкостью и, следовательно.

l улучи .ны условия теплопередачи, а также уменьшена масса датчика.

Намотка провода в виде полиспира IH позволяет уменьшить диаметр без потери форм<>устойчив(>сти и разместить больше провода в обьеме защитного чехла, т. е. повысить чувствительность датчика.

Г1ри данной чувствительности возникас T возможность уменьшить диаметр преобразователя. В свою очередь, уменьшение диаметра защитного кожуха при даннои голшине стенок ш>вышаеT баростойко Tb датчика, что особенно важно для скважинных приборов.

Hd фиг. 1 показан датчик, общий на фиг. 2 разрез по А А на фиг. 1; на фиг. 3 макет полнспира IH.

Термопреобразователь сопротивления содержит за(цитный. вакуумированный чехол 1 (например, из стекла), в котором размещен проволочный термочувствительный элемент в виде поли IIHpd )H 2, являюгцеHcH одновременно фитилем, поры когорог() (т, е. промежуткн между витками полиспирали) заполнены электроизоляционной летучсй жидкостью (в качестве которой может быпгь использован, например, спирт), изоляционные бусы 3 и выводы 4 (например, из платинита).

Формоустойчивость полиспирали для предотвращения замыкания между ее витками при вибрационных и ударных нагрузках на датчик, достигается выбором оптимального соотноп>ения между диаметром (i провода и диаметром D керна, на который наматывается провод; D(4().

Технология изготовления чувствительного элемента 2 может быть описана на примере изготовления полиспирали из вольфрамового проводя диаметром 0,004 мм. Его навиваK)T на молибденовый керн (провод) диаметром 0,0015 мм с определенным шагом намотки 0,007 мм первичная спирали зация. Затем полученную спираль, в свою очередь, на ви ва ют на керн дна метром

0080 мм с большим шагом намотки

0,033 мм — вторичная спирализация (см. фотографию).

При необходимости можно повторить спирализацию для получения триспирали и т. д.

1сля снятия напряжения, т. е. для сохранения формы, после спирализации провода проводят высокотемпературный (1200—

1400" С) отжиг вольфрамовой полисцирали в атмосфере сухого водорода, что позволяет также стабилизировать температурный коэффициент сопротивления чувствительного элемента.

11осле химического вытравливания молибденового керна в с(<(еси азотной и серной кислот остается готовая вольфрамовая полиспираль, имеющая устойчивую форму.

11оскольку диаметр внешней навивки полис(.èðàëè равен внутреннему диаметру зашитног(> чехла, перед монтажом полиспираль несколько растягивают, благодаря чему < е наружный диаметр становится меньше, что дает возможность свободно пропустить полиспираль в защитный чехол.

11осле размещения в чехле полиспираль д) отпускак>т и она, за счет своей упругости, возвращается в исходное состояние, плотно прижимаясь llpH этом к стенке зdщит(н>I o чехла. .)атем защитный чехол помещают в вакуумнук> камеру, в которую при определенной температуре пускают пары летучсй жидкости, выбираемой с учетом диапазона измеряемых температур. !

1од вакуумом защитный кожух герме30

11ри конденсации пара летучая жидколь заполняет поры фитиля, удерживаясь между витками полиспирали за счет сил поверхностного натяжения и вязкости. При этом внутреннее пространство защитного чехла, не занятое полиспиралью, свободно от кидкости.

11ри нагревании защитного чехла летучая жидкость, которой пропитана поли40 спираль 2, мгновенно испаряется. Образовавшиеся в вакуумном пространстве пары в результате разности давлений устремляются к противоположному концу чехла 1, который имел более низкую температуру из-за тепло45 отв()да во вне нюю среду Пары, достигшие противоположного конца чехла, конден< ирук>тся здесь, отдавая свое тепло менее нагретой части чехла, благодаря чему он разогревается равномерно. )Кидкость, образовавшаяся при конденсации, 5р по капиллярам фитиля 2 устремляется назад к более нагретому концу чехла, омывая термочувствительный элемент. По пути к горячему концу чехла и при достижении его жидкость вновь испаряется, и процесс повторяетси с неослабевающей интенсивностью

55 до тех пор, пока имеется некоторая ничтожная разность температур концов чехла.

3а счет того, что теплообмен термочув< твительного элемента 2 с внешней сре1420391

3 4 формула изобретения

Термопреобразователь сопротивления,содержащий размещенные в защитном вакуумированном чехле проволочный термоч вствительный элемент и фитиль, поры которого заполнены электроизоляционной летучей жидкостью, отличающийся тем, что, с целью снижения инерционности, фитиль, одновременно являющийся термочувствительным элементом, выполнен в виде полиДля практического применения в сква- 10 спирали, диаметр внешней навивки которой жинах (при давлении до 150 МПа) датчик равен внутреннему диаметру защитного помещают в стальной защитный кожух. чехла. дой происходит через легко испаряющуюся жидкость, а также за счет контактирования со стенкой защитного чехла 1, обеспечивается черезвычайно быстрый прогрев датчика.

Инерционность термопреобразователя на воде составляет 0,05 с.

А-А ф08. 2

Составитель Н. Соловьева

Редактор A. Лежнина Тех ред И. Верес Корректор М. Максим ишинец

Заказ 43! 7, 43 Тираж 607 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4(5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4