ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ Российский патент 1997 года по МПК G01K7/22 G01K5/70 

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

Известны датчики температуры, которые помимо аналогового механизма, работающего на указательный прибор, имеют механизм сигнализации предельной температуры, обычно связанный с контрольной лампой.

Одним из аналогов является датчик температуры по заявке Франции 2450450, G 01 K 5/7 за 1980 г. Он содержит корпус из тепло- и электропроводного материала, крышку с электрическими клеммами, плоский терморезистор, расположенный внизу корпуса, термобиметаллический горбатый диск, лежащий на дне корпуса, шток и контактную пластину, закрепленную на крышке корпуса.

Недостатками такой конструкции являются повышенный диаметр корпус и наличие довольно длинного массивного штока, передающего деформацию биметаллического диска на контактную пластину. Инерционные силы, создаваемые двигателем при вибрации, могут вызвать ложные контактные срабатывания датчика. Кроме того, сложна технология получения термобиметаллических дисков с заданной температурой срабатывания.

Другим аналогом служит датчик температуры по патенту ЕПВ N 0342112, G OI K 7/22 за 1983 г.

Датчик содержит корпус из тепло- и электропроводного материала, крышку с электрическим клеммами, плоский терморезистор и термобиметаллический элемент в виде пластинки с контактом. Вторым контактом служит одна из электрических клемм на крышке датчика. Терморезистор плоской пружиной прижат к боковой стенке корпуса посредством вкладыша, а термобиметаллическая пластина консольно заделана в дно корпуса.

К недостаткам данной конструкции следует отнести повышенный диаметр датчика, а также неудобство и нечувствительность регулировки предельной температуру срабатывания, осуществляемой путем подгибки контактной клеммы. Для этой цели в головке корпуса предусмотрено отверстие, которое после регулировки необходимо герметично закрыть.

Еще одним аналогом является датчик температуры по патенту США N 4842419, G O1 K 1/14 за 1988 г. В нем также наряду с аналоговым механизмом содержится механизм регулировки предельной температуры, осуществляемой путем подгибки контактной клеммы. Для этой цели в головке корпуса предусмотрено отверстие, которое необходимо герметично закрывать после регулировки.

Датчик также содержит корпус из тепло- и электропроводного материала и крышку с электрическим клеммами. В механизме датчика имеются два плоских терморезистора, работающие каждый на свою отдельную цепь и термобиметаллическая пластина.

К достоинствам данной конструкции следует отнести удобную регулировку предельной температуры, осуществляемую посредством винта, установленного в крышке корпуса. Однако наличие в механизме трех чувствительных элементов делает конструкцию сложной и завышенных габаритов. Кроме того, у него неблагоприятно соотношение погружной и наружной части, а именно: слишком развита внешняя при короткой погружной, что вызывает искажение показаний под влиянием внешней среды, окружающей головку корпуса датчика.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является датчик температуры тип 642.016 фирмы Moto-Meter (Германия), который был показан на выставке Автором 89. Датчик содержит удлиненный корпус из тепло- и электропроводного материала, терморезистор, расположенный в корпусе поджатый к его дну пружиной, термобиметаллическую пластину, снабженную контактом и закрепленную консольно в держателе, прижатом своим торцом к пружине через изолятор, крышку корпуса с клеммами для подвода тока к закрепленной в ней контактной пластине и терморезистору, и регулировочный винт. Для доступа к винту в головке корпуса предусмотрено отверстие, которое после регулировки герметично закрывается. Недостатком этой конструкции является наличие довольно большого отверстия для регулировки, которое в процессе регулировки необходимо уплотнять во избежание попадания в механизм холодного воздуха внешней среды, а после регулировки герметично закрывать.

Кроме того, жесткая заделка держателя термобипластины в корпусе делает неразборной в процессе производства саму конструкцию датчика. В случае каких-либо несправностей в одном из узлов механизма приходится выбраковывать весь датчик.

Технический результат, создаваемый изобретением, состоит в упрощении конструкции, повышении удобства сбора и точности температуры срабатывания узла сигнализации, что обеспечивает технологичность в массовом производстве датчиков.

Указанный результат достигается тем, что в известном датчике держатель термобиметаллической пластины закреплен в крышке корпуса и снабжен прижимом, закрепленным на держателе с образованием контакта с внутренней поверхностью корпуса, а регулировочный винт установлен в корпусе с возможностью взаимодействия с контактной пластиной.

На фиг. 1 и 2 показана предлагаемая конструкция датчика.

Датчик содержит конус 1 из тепло- и электропроводного материала, терморезистор 2, расположенный на дне корпуса, термобиметаллическую пластину 3 с контактом, закрепленную на держателе 4, токоведущую шинку 5, крышку 6 с двумя электрическую клеммами 7, контактную пластину 8, закрепленную на одной из клемм, регулировочный винт 9, упирающийся изолятором 10 в контактную пластину 8. Держатель 4 выполнен заодно с крышкой 6 и с помощью пружины 11 прижимает терморезистор 2 ко дну корпуса. На держателе 4 установлен пружинный прижим 10 для теплового и электрического контакта с корпусом 1.

Датчик работает следующим образом.

Электрический ток в цепи указательного прибора подается на клемму в крышке 6, соединенную шинкой 5 с пружиной 11, и попадает на терморезистор 2 и далее на корпус датчика, т.е. на "массу".

При изменении температуры датчика изменяется сопротивление терморезистора 2, что соответствующим образом отслеживается показывающим прибором.

В цепи сигнального устройства электрический ток подается на вторую клемму крышки 6, на которой закреплена пружинная пластина 8 с контактом. При достижении предельной температуры контакты термобиметаллической пластины 3 и пружинной пластины 8 замыкаются, и электрический ток по термобипластине 3 и прижиму 12 попадает на корпус 1 датчика. При этом включается сигнальная лампа перегрева.

Использование: контроль теплового состояния двигателя внутреннего сгорания. Сущность изобретения: к дну корпусу из электропроводного материала поджат пружиной терморезистор. Корпус закрыт крышкой с электрическими клеммами, в которой закреплены контактная пластина и держатель термобиметаллической пластины узла сигнализации, снабженной контактом. Торец держателя через изолятор контактирует с пружиной. Датчик обеспечивает двойной контрольтекущей температуры и предельной, приводящей к перегреву двигателя. 2 ил.

Датчик температуры, содержащий удлиненный корпус из тепло- и электропроводного материала, терморезистор, размещенный в корпусе и поджатый к его дну пружиной, термобиметаллическую пластину, снабженную контактом и закрепленную в держателе, прижатом своим торцом к пружине через изолятор, крышку корпуса с клеммами для подвода тока к закрепленной в ней контактной пластине и терморезистору, и регулировочный винт, отличающийся тем, что держатель термобиметаллической пластины закреплен в крышке корпуса и снабжен прижимом, закрепленным на держателе с образованием контакта с внутренней поверхностью корпуса, а регулировочный винт установлен в корпусе с возможностью взаимодействия с контактной пластиной.