ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ Российский патент 1997 года по МПК G01K7/18 G01K13/00 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к приборам контроля теплового состояния двигателя внутреннего сгорания.

Известны применяемые для этих целей электрические датчики сопротивления типа II-I. В них термочувствительным элементом служит никелевый проволочный резистор. Недостатком таких датчиков является большой габарит, что затрудняет их размещение в местах измерения температуры. Поэтому в двигателях приходится делать специальные карманы для размещения таких датчиков. Кроме того, никель очень чувствителен к различным примесям, что вызывает большие разбросы температурного коэффициента сопротивления (ТКС) в никелевой проволоке.

Другим аналогом является датчик по [1] В нем терморезистор выполнен в виде тонкого слоя на плоской жесткой основе. Одним концом она укреплена в пластмассовом корпусе, который сверху закрыт крышкой с электрическими клеммами. Этот пластмассовый корпус вставлен в другой металлический кожух, служащий для подсоединения к измеряемой среде.

Недостатком такой конструкции является наличие пластмассового корпуса, в котором размещен терморезистор, что неблагоприятно влияет на тепловые характеристики датчика из-за низкой теплопроводности пластмассы.

Наиболее близким к изобретению является датчик температуры по [2]
В нем фольговый терморезистор, снабженный выводами и покрытый с обеих сторон изоляционной пленкой, размещен в корпусе из теплопроводного материала и поджат к стенкам корпуса упругим элементом, выполненным из теплопроводного материала. Выводные клеммы служат для соединения с выводами терморезистора.

Недостатками такой конструкции являются повышенная масса резистора из-за наличия керамического каркаса, а также наличие радиального зазора между резистором и корпусом датчика, что ухудшает тепловые характеристики, в частности тепловую инерционность датчика.

Технический результат, создаваемый изобретением, снижение инерционности при одновременном уменьшении габаритов. Указанный результат достигается тем, что в известном датчике температуры упругий элемент, поджимающий терморезистор, выполнен в виде разрезной втулки с лапками, зафиксированными между внутренней опорной поверхностью корпуса и изолятором выводной клеммы, а терморезистор размещен на внешней поверхности разрезной втулки и охватывает ее, при этом второй вывод терморезистора подсоединен к упругому элементу.

В предлагаемой конструкции датчика температуры применен фольговый никелевый терморезистор (ФТР), серийное производство которых освоено электронной промышленностью.

На фиг. 1-3 показана конструкция датчика температуры.

Он содержит корпус 1, ФТР 2, упругий элемент 3, выполненный в виде разрезной втулки с двумя лапками 8, шайбу 4 с промежуточной втулкой 5 и выводную клемму 6.

При сборке на предварительно сжатый за отгибы 9 упругий элемент наматывается ФТР и в таком состоянии вставляется в корпус датчика. Затем этот упругий элемент благодаря своей упругости разжимается и придавливает ФТР к стенках корпуса, обеспечивая надежность теплового контакта. Один из выводов ФТР соединяется с выводной клеммой через промежуточную втулку, а другой с упругим элементом 3, лапки которого прижимает изолятор 7 клеммы к торцу внутри корпуса и таким образом замыкает электрическую цепь датчика на "масс". ФТР может быть намотан на упругий элемент в несколько слоев.

Полость в корпусе датчика может быть заполнена теплопроводным порошком или жидкостью для снижения тепловой энергии датчика.

Изменение температуры датчика вызывает изменение сопротивления ФТР, что отслеживается включенным в цепь датчика указывающим прибором.

Использование: контроль теплового состояния двигателя внутреннего сгорания. Сущность изобретения: никелевый терморезистор фольгового типа навит на прижимной упругий элемент, установленный в корпусе из теплопроводного материала. Упругий элемент выполнен в виде разрезной втулки с фиксирующими лапками и поджимает терморезистор к боковым стенкам корпуса. Выводы терморезистора присоединены к выводной клемме и упругой втулке. 3 ил.

Датчик температуры, содержащий фольговый терморезистор, снабженный выводами и покрытый с обеих сторон полимерной пленкой, размещенный в корпусе из теплопроводного материала и поджатый к стенкам корпуса упругим элементом, выполненным из теплопроводного материала, и выводную клемму, соединенную с одним из выводов терморезистора, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен в виде разрезной втулки с лапками, зафиксированными между внутренней опорной поверхностью корпуса и изолятором выводной клеммы, а терморезистор размещен на внешней поверхности втулки и охватывает ее, при этом второй вывод терморезистора подсоединен к упругому элементу.