ДАТЧИК-РЕЛЕ ТЕМПЕРАТУРЫ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2003 года по МПК G01K5/36 

Группа изобретений относится к области измерения температуры и может быть использована в различных системах регулирования.

В настоящее время широко известно использование датчиков температуры, включающих в себя замкнутый корпус, по меньшей мере, часть стенок которого выполнена упругодеформированной и связанной с исполнительный органом, термочувствительное вещество (см. Сосновский А.Г. и др. Измерение температур. - М.: Издательство Комитета стандартов, мер и измерительных приборов, 1970, с. 39).

Недостатком известных устройств является низкая чувствительность и низкое быстродействие.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении чувствительности, т.к. выделение водорода при нагреве происходит более интенсивно, за счет чего предлагаемое устройство может иметь также меньшие габариты.

Указанный технический результат достигается тем, что в датчике-реле температуры по первому варианту изобретения, содержащем замкнутый корпус, по меньшей мере, часть стенок которого выполнена упругодеформируемой и связанной с исполнительным органом, и термочувствительное вещество, размещенное в корпусе, представляющее собой сплав-накопитель водорода (СНВ) и выполненное в виде порошка, заполняющего корпус или его часть.

Технический результат достигается также тем, что в датчике-реле температуры по второму варианту выполнения, содержащем замкнутый корпус, по меньшей мере, часть стенок которого выполнена упругодеформируемой, и термочувствительное вещество, размещенное в корпусе указанное вещество, представляющее собой сплав-накопитель водорода, выполнено в виде порошка, связанного полимером, и нанесено в виде слоя на внутреннюю поверхность стенки корпуса.

В обоих вариантах корпус может быть выполнен в виде сильфона, мембранной коробки или трубки Бурдона.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 схематично показан корпус датчика-реле температуры, выполненный в виде трубки Бурдона, и его поперечное сечение; на фиг.2 - то же, в виде плоского элемента (мембранной коробки), и поперечное сечение; на фиг.3 и 4 - электрические схемы соответствующих датчиков.

Датчик-реле температуры содержит корпус 1, сплав-накопитель водорода (СНВ) 2, заглушки 3.

Датчик температуры представляет собой пневматический упругодеформируемый корпус 1, в котором размещен сплав-накопитель водорода, например TiNi₅ или другой. Корпус 1 после заполнения должен быть загерметизирован. Сплав-накопитель водорода 2 в первом варианте выполнения выполнен в форме порошка, заполняющего корпус, а во втором варианте - в виде порошка, связанного полимером. Перед наполнением привода СНВ должен быть активизирован и насыщен до необходимого уровня водородом.

Корпус 1 может быть выполнен в форме любого упругодеформируемого замкнутого элемента. Например, это может быть сильфон, мембранная коробка, трубка Бурдона, трубка овального сечения с прямой осью и замкнутыми концами и т.д. Порошок СНВ, связанный полимером, нанесен на стенку корпуса в виде слоя.

Датчик работает следующим образом.

При нагревании устройства происходит выделение водорода и деформация стенок корпуса. При остывании происходит поглощение водорода и возвращение стенок корпуса 1 за счет упругости в исходное положение.

Датчик отличается высоким быстродействием до 0,25 с и может обладать заданной температурной инерцией до нескольких часов при подборе соответствующего сплава-накопителя водорода. Зона рабочих температур в зависимости от вида сплава-накопителя водорода может составлять от 19 до 350^oС. Петля гистерезиса может составлять от 0,5 до 100^oС.

Возможность датчика развивать большие усилия и перемещения позволяет использовать корпус 1 в качестве исполнительного устройства без передаточного механизма, что значительно упрощает конструкцию. Датчик может также быть выполнен с термобаллоном, соединенным с корпусом, и СНВ размещен в этом баллоне, что позволяет дистанцировать датчик от места измерения температуры.

Изобретение относится к измерению температур и может быть использовано в различных системах регулирования. Согласно первому варианту выполнения датчик-реле температуры содержит корпус и термочувствительное вещество, представляющее собой сплав-накопитель водорода и выполненное в виде порошка. Порошок заполняет корпус или его часть. Согласно второму варианту выполнения датчик-реле температуры содержит корпус и термочувствительное вещество, представляющее собой сплав-накопитель водорода, выполненное в виде порошка, связанного полимером. Термочувствительное вещество нанесено в виде слоя на внутреннюю поверхность стенки корпуса. Технический результат: повышение функциональных возможностей устройства. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Датчик-реле температуры, содержащий замкнутый корпус, по меньшей мере часть стенок которого выполнена упругодеформируемой, и термочувствительное вещество, размещенное в корпусе, отличающийся тем, что термочувствительное вещество, представляющее собой сплав-накопитель водорода, представляет собой порошок, заполняющий корпус или его часть.2. Датчик по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде сильфона, или мембранной коробки, или трубки Бурдона.3. Датчик-реле температуры, содержащий замкнутый корпус, по крайней мере часть стенок которого выполнена упругодеформируемой, и термочувствительное вещество, размещенное в корпусе, отличающийся тем, что термочувствительное вещество, представляющее собой сплав-накопитель водорода, выполнено в виде порошка, связанного полимером, и нанесено в виде слоя на внутреннюю поверхность стенки корпуса.4. Датчик по п.2, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде сильфона, или мембранной коробки, или трубки Бурдона.