ТЕПЛОВОЕ РЕЛЕ Российский патент 1997 года по МПК G01K11/06 H01H37/06 

Изобретение касается контроля температурного режима пайки.

Важнейшим параметром, характеризующим режим пайки и термообработки, является конечная (пороговая) температура нагрева изделия, для измерения которой применяются различные типы датчиков и тепловых реле.

Известен датчик [1] содержащий корпус, плавящийся материал и электрод. Корпус выполнен в виде закрытого металлического цилиндра, являющегося общим электродом, плоскость которого разделена звездообразной перегородкой, образующей изолированные секции, заполненные плавким материалом, причем в него впаяны электроды.

Недостатками этого датчика являются:
использование его только для специальных измерения нескольких температур различного значения;
большая трудоемкость приготовления плавящегося материала и переналадки для измерения других параметров температур, сложность подготовки его к работе;
невозможность использования для измерения высоких температур ввиду коробления корпуса.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является тепловой прерыватель цепи [2] который содержит изоляционную опору, несущую на себе две пластины, выполняющие роль независимых друг от друга проводящих контактов. Упомянутые пластины имеют в свою очередь пальцы-контакты, представляющие собой удлиненные проводящие элементы, перемещающиеся друг относительно друга за счет пружинящего эффекта, при этом одна из пластин установлена на поверхности изоляционной опоры и последовательно перекрывается посредством изоляционной вафли с другой пластиной, т. е. контакт с плавящим материалом обеспечен двумя пластинами и вафлей, установленной на опоре. Сборка и регулировка поджатия контактов к плавящему материалу осуществляется винтовым соединением.

Преимуществами вышеуказанного теплового прерывателя цепи являются простота сборки и переналадки на другие параметры. Однако он имеет существенные недостатки:
при воздействии высоких температур усилие пружинящих пластин ослабляется, что приводит к нарушению контакта с плавящим материалом и преждевременному срабатыванию прерывателя;
малая масса элементов теплового прерывателя цепи и непосредственный контакт плавкого материала с температурной средой печи приведет к его срабатыванию при достижении печью заданной температуры, тогда как изделие еще не прогреется до этой температуры;
невозможность повторного использования теплового прерывателя цепи в виду коробления пластин и сгорания винтового соединения от высокой температуры;
возможность использования плавкого материала только круглого сечения определенного диаметра, согласованного с пальцами-контактами, что требует его специального изготовления.

Задача изобретения обеспечение регистрации высоких пороговых температур, простота сборки и переналадки на различные температуры и использование в качестве плавкого материала готового поставляемого сортамента.

Задача решается за счет выполнения корпуса из двух частей, одна из которых представляет собой ступенчатое основание, на верхней ступени которого установлена вторая часть (обойма) корпуса и плавкий материал, размещенный в контакте с электродами, закрепленными в корпусе, при этом в качестве плавкого материала использован высокотемпературный припой, размещенный на нижней ступени основания, в обеих частях корпуса, выполненных из жаростойкого металла, имеются соосные сквозные отверстия, в которые установлен клин из того же металла, на основание, имеющее выемку, в месте его контакт с плавким материалом нанесено изоляционное покрытие. Выемка сделана для сбора плавкого материала после его расплавления и обеспечивает быстрый разрыв сигнальной цепи.

В качестве плавкого материала используется припой, поставляемый заводом-изготовителем в соответствии с требованиями ТУ и сертификатом по химсоставу и заданной температуре плавления.

Основание, обойма, электроды и клин изготовлены их жаростойкой стали. Изоляционное покрытие изготавливается из компонентов, применяемых в литейном производстве для покрытия кокилей.

На фиг. 1 представлен общий вид теплового реле регистрации пороговой температуры нагрева; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1.

Тепловое реле состоит из ступенчатого основания 1, на верхней ступени которого установлены вторая часть корпуса 2 и плавкий материал 5 в контакте с электродами 3. В обеих частях корпуса сделаны соосные сквозные отверстия, в которые вставлен клин 4 с одной рабочей гранью и углом наклона, меньшим угла трения. В основании сделана выемка 7, в месте контакта плавкого материала 5 с электродами 3 нанесено изоляционное покрытие 6.

Сборка и подготовка к работе теплового реле регистрации пороговой температуры производится следующим образом: на нижнюю ступень ступенчатого основания 1 укладывается плавкий материал 5 и устанавливается вторая часть корпуса 2, в сквозные отверстия вставляется клин 4 и под действием усилия на него (ударом молотка) детали теплового реле скрепляются, обеспечивая плотный контакт электродов 3 с плавким материалом 5. Сигнальная лампочка загорается, что свидетельствует о готовности теплового реле к работе. Тепловое реле устанавливается на паяемое изделие и загружается вместе с ним в печь. При достижении паяемым изделием заданной температуры, соответствующей температуре плавления припоя, плавкий материал 5 расплавляется и стекает в выемку 7. Сигнальная лампочка гаснет, печь выключается и изделие выгружается из печи. Тепловое реле разбирается в обратном порядке и вновь подготавливается к работе.

Тепловое реле технологично в изготовлении, обеспечивает быструю переналадку и подготовку к работе на регистрацию других величин температур путем замены плавкого материала. Применение клинового соединения обеспечивает работоспособность конструкции в условиях высоких температур при многоразовом его использовании.

Использование: контроль температурного режима пайки. Сущность изобретения: в корпусе из двух частей - ступенчатого основания и обоймы, на нижней ступени основания, в контакте с электродами размещен высокотемпературный припой. Части корпуса соединены клином из того же металла. В момент достижения пороговой температуры припой плавится и стекает в выемку основания, размыкая сигнальную цепь. 3 ил.

Тепловое реле, содержащее корпус из двух частей, одна из которых выполнена в виде ступенчатого основания, на верхней ступени которого установлена вторая часть корпуса, и плавкий материал, размещенный в контакте с электродами, закрепленными в корпусе, отличающееся тем, что плавкий материал, в качестве которого использован высокотемпературный припой, размещен на нижней ступени основания, а в обеих частях корпуса, выполненных из жаростойкого металла, образованы соосные сквозные отверстия, в которые установлен клин из того же металла, при этом на основание, имеющее выемку, в месте его контакта с плавким материалом нанесено изоляционное покрытие.