Устройство для измерения температуры

 

Изобретение относится к технике измерения температуры, а точнее к конструкции термопарного датчика для измерения температуры твердых тел и может быть использовано для измерения температуры поверхности. Цель изобретения - расширение диапазона измерения, увеличение точности и снижение инерционности измерения. Нагреваемое тело - объект измерения 2 устанавливают на корпус 1. При этом объект измерения 2 придавливает поплавок 6. Полость 4 заполнена теплопроводящей средой 5, в качестве этой среды использован сплав Вуда. В процессе разогрева поплавок 6 вытеснит избыток теплопроводящей среды - жидкости 5 в канавку 15. При этом оставшаяся в полости 4 теплопроводная жидкость 5 смачивает поверхность объекта измерения 2, медную вставку 14, образуя высокотеплопроводный контакт объекта измерения 2 с чувствительным элементом термопары 9. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s» 4 С 01 К 1/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АBTÎPCHÎMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4295745/24-16 (22) 23.06.87 (46) 23.08.89. Бюл. - 31, (72) А.И. Скворцов, Г.H. Степанов, Г.М. Горчаков, Ю.И. Скворцов и Н.Г. Колбасников (53) 536 ° 532(088.8) (56) Преображенский В.П. Теплотехнические измерения. — N.: Энергия, 1978, с. 256.

Авторское свидетельство СССР

h - 80Ь685, кл. G 01 К 1/16, 1979 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ И31БРЕН1И ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к технике измерения температуры, а точнее к конструкции термопарного датчика для измерения температуры твердых тел и может быть использовано для. SU 1502968 А 1 измерения температуры поверхности.

Цель изобретения — расширение диапазона измерения, увеличение точности и снижение инерционности измерения.

Пагреваемое тело — объект измерения

2 устанавливают на корпус 1. При этом объект измерения 2 придавливает поплавок 6. Полость 4 заполнена теплопроводящей средой 5, в качестве этой среды использован сплав Вуда, B процессе разогрева поплавок 6 вытеснит избыток теплопроводящей среды — жидкости 5 в канавку 15. При этом оставшаяся в полости 4 теплопроводная жидкость 5 смачивает поверхность объекта измерения 2, медную вставку 14, образуя высокотеплопроводный контакт объекта измерения

2 с чувствительным элементом термопары 9. 2 з.п ф-лы, 1 ил.

3 1502968

Изобретение относится к технике измерений температуры, точнее к конструкции термопарного датчика для измерения температуры твердых тел, и »жет быть использовано для иэме, -ния температуры поверхностей.

Целью изобретения является расширение диапазона измерения, увеличение точности и снижение инерционнос10 ти измерения.

На чертеже изображено устройство, общий вид.в разрезе °

Устройство содержит корпус 1, «а котором установлен объект 2 иэмере- 15 ния.

Иежду корпусом 1 и объектом 2 измерения установлена кольцевая керамическая прокладка 3, предназначенная для исключения теплоотвода от 20 объекта 2 измерения, нагреваемого извне, в корпус 1. В случае разогрева объекта измерения от корпуса 1 теплоиэолирующая керамическая про/7 25 кладка 3 не устанавливается.

В отверстии корпуса выполнена полость 4 из теплоизопяционного материала, например керамики, для исключения теплообмена между корпусом и теплопроводящей средой 5, например сплавом Вуда, помещенной в пол< сть 4- В полости размещен металлический поплавок 6 с отверстием в центре, например, из титана или алюминия. 35

Через отверстие на фланце 7 в полость 4 посредством уплотнительной втулки 8 введена термопара 9 ч цилиндрическом чехле. 40

Термопара 9 крепежными винтами 10 и прижимной планкой 11 прикреплена к неподвижной трубе 12. Термоэлектроды 13 термопары 9 соединены проволо: кой или фольговой вставкой 14. 45

Чувствительный элемент размещен на уровне верхнего торца полости 4, т.е. вплотную к объекту 2 измерения ° Вокруг полости на корпусе выполнена кольцевая канавка 15 для вытесненного при погружении поплавка 6 избытка теплопроводящей среды 5.

Устройство работает следующим образом.

Нагреваемое тело — объект 2 изме55 рения устанавливают на корпус 1. При этом объект 2 измерения придавливает поплавок 6. В процессе разогрева, когда сплав станет жидким и превратится в теплопроводящую жидкость, поплавок 6 вытеснит избыток сплава теплопроводящей жидкости 5 в канавку 15, жидкость 5 вытесняется иэ полости 4 до уровня, на котором возможен контакт сплава с объектом измерения. При этом оставшаяся в полости 4 теплопроводная жидкость 5 (сплав) смачивает поверхность объекта 2 измерения, проволочную (фольговую) медную вставку 14, образуя высокотеплопроводный контакт объекта измерения с чувствительным элементом термопары 9.

Перепад температуры в теплопроводящей жидкости 5 незначителен, поскольку полость изготовлена иэ низкотеплопроводного материала, объект

2 измерения образует с теплопроводящей жидкостью одно тело, температура которого контролируется.

В качестве теплопроводящей жидкости используется металлический сплав с температурой плавления ниже температуры, подлежащей измерению, и с краевым углом смачивания 0 к материалу чувствительного элемента менее 90 (О менее 90 — условие хорошего смачивания) . В результате применения такого металлического сплава с высокой теплопроводностью и хорошим смачивающим эффектом к поверхности чувствительного элемента температура поверхности измеряемого объекта практически равна температуре чувствительного элемента. В этом случае измеряемый объект в процессе измерения составляет одно целое с жидким сплавом.

Применение металлических сйлавов в качестве теплопроводящей жидкости (олова, сплава Вуда, припоев типа

ПОС) позволяет поднять верхнюю границу измерения.

С целью повышения точности и снижения инерционности (за счет улучшения смачиваемости, поскольку не все термоэлектроды удовлетворительно смачиваются жидкими сплавами) концы термоэлектродов соединяют в чувствительный элемент через вставку из фоль— ги или проволоки, хорошо смачиваемой жидким сплавом (краевой угол смачио вания 6 меньше 90 ). Пля укаэанных выше сплавов используется, например, медная вставка, Составитель Л, Балянина

Техред М.Дидык Корректор С.Черни

Редактор Н ° Рогулич

Заказ 5076/52 Тираж 573 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 1502968 6

Ф о р м у л а и з î б р е т е н и я не менее объема полости, а габарит1. Устройство для измерения тем- ные размеры поплавка не должны препературы, содержащее корпус с по- вышать габаритные размеры полости. лостью, заполненной теплопроводящей 2. Устройство по п. 1 о т л и5

° ° у средой, в которой установлена термо- ч а ю щ е е с я тем, что термоэлектпара, о т л и ч а ю щ е е с я тем, роды термопары установлены на уровне что, с целью расширения диапазона верхнего торца полости. измерения, увеличения точности и снижения инерционности, оно снабжено 10 3. Устройство по п. 1, о т л ипоплавком, размещенным в полости, а ч а ю щ е е с я тем, что термоэлектполость выполнена открытой сверху, роды термопары соединены медной при этом суммарный объем поплавка вставкой,а в качестве термопроводящей и теплопроводящей среды должен быть среды использован сплав Вуда.