УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ Российский патент 2014 года по МПК G01K7/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах для проведения длительного и непрерывного измерения температуры газовой или жидкой среды, в том числе агрессивной, а также при отсутствии возможности периодической поверки или замены измерительной части устройства.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявленному изобретению является устройство для измерения температуры, содержащее термопару, состоящую из двух разнородных термоэлектрических проволок, установленных с возможностью осевого перемещения и образующих соединение при измерении и соединение при контроле (авторское свидетельство СССР №238825, МПК G01K 7/04, опубл. 10.03.1969 г.).

В известном устройстве для измерения температуры термоэлектрические проволоки имеют запас по длине, который намотан на раздаточные катушки. Соединение при измерении (рабочий конец) термопары представляет собой спай упомянутых проволок, а рабочая часть термопары установлена в защитный чехол. В известном устройстве при замене термопары сначала производят демонтаж устройства, а затем с помощью раздаточных катушек отматывают проволоку на величину, достаточную для изготовления новой термопары. Соединения при измерении (рабочий конец) выполняют с помощью пайки или сварки.

Недостатком известного устройства для измерения температуры является сложность и длительность работ по его наладке и обслуживанию, что объясняется необходимостью его демонтажа в случае замены отработавшей термопары на новую.

Задачей настоящего изобретения является создание устройства для измерения температуры, с помощью которого можно упростить и автоматизировать работы по его эксплуатации, а также обеспечить непрерывность, длительность и достоверность измерений в труднодоступных местах и разных средах, в том числе агрессивных.

Техническим результатом заявленного изобретения является возможность замены отработавшей рабочей части термопары на новую с характеристиками исходной и без демонтажа как термопары, так и устройства в целом.

Указанный технический результат достигается тем, что известное устройство для измерения температуры, содержащее термопару, состоящую из двух разнородных термоэлектрических проволок, установленных с возможностью осевого перемещения и образующих соединение при измерении и соединение при контроле,

согласно изобретению содержит фиксирующий элемент, выполненный из электропроводящего материала, а проволоки установлены с возможностью прохода через фиксирующий элемент или его охвата с образованием точек касания между собой или с фиксирующим элементом, при этом соединение при измерении представляет собой упомянутые точки касания.

Кроме этого, фиксирующий элемент выполнен в виде фильеры.

Кроме этого, фиксирующий элемент выполнен в виде цанги.

Кроме этого, фиксирующий элемент выполнен V-образной формы.

Кроме этого, фиксирующий элемент выполнен в виде ролика.

Отличительные признаки заявленного изобретения направлены на формирование рабочего конца термопары без применения пайки или сварки и без демонтажа устройства, что позволяет в течение всего периода измерений получать и использовать для проведения измерений новые термопары с характеристиками, идентичными исходной.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено устройство для измерения температуры с фиксирующим элементом в виде фильеры (общий вид), на фиг.2 показано устройство для измерения температуры с фиксирующим элементом в виде фильеры (вид сверху), на фиг.3 представлен фиксирующий элемент в виде фильеры (вид А, продольный разрез), на фиг.4 показано устройство для измерения температуры с фиксирующим элементом в виде цанги (вид сверху), на фиг.5 представлено устройство для измерения температуры с фиксирующим элементом V-образной формы (общий вид), на фиг.6 изображен фиксирующий элемент V-образной формы (увеличенный масштаб, сечение Б-Б), на фиг.7 представлено устройство для измерения температуры с фиксирующим элементом V-образной формы (вид сверху), на фиг.8 показан фиксирующий элемент V-образной формы (увеличенный масштаб, вид сверху), на фиг.9 представлено устройство для измерения температуры с фиксирующим элементом в виде ролика (общий вид), на фиг.10 изображен фиксирующий элемент в виде ролика (увеличенный масштаб), на фиг.11 представлено устройство для измерения температуры с фиксирующим элементом в виде ролика (вид сверху).

Устройство для измерения температуры содержит термопару, состоящую из двух разнородных термоэлектрических проволок 1, 2, имеющих запас по длине и образующих соединение 3 при контроле (свободный конец) и соединение 4 при измерении (рабочий конец). Рабочая часть термопары может быть установлена в защитный чехол 5, выполненный, например, с сужением в центральной части. Устройство содержит две раздаточных катушки 6, 7, которые электрически изолированы друг от друга. На катушках 6, 7 размещен в виде намотки запас проволок 1, 2. Устройство снабжено приемными катушками 8, 9 (может быть использована одна катушка), которые предназначены для приема сматываемой проволоки 1, 2 с раздаточных катушек 6, 7. Размещение проволок 1, 2 на катушках 6, 7, 8 обеспечивает возможность их осевого перемещения (перемещение проволок 1, 2 относительно своих осей) при замене термопары на новую. Устройство содержит фиксирующий элемент 10 (элемент, позволяющий зафиксировать точку измерения и не менять ее место расположения в течение всего эксплуатационного процесса), выполненный из электропроводного материала. Фиксирующий элемент 10 может быть выполнен в виде фильеры, цанги, V-образного элемента, ролика и т.п. При использовании фиксирующего элемента 10 в виде фильеры, которая установлена в сужении чехла 5 и закреплена в нем, проволоки 1, 2 проходят через отверстие фильеры. Величина диаметра отверстия в фильере выбрана из условия прохождения проволок 1, 2 через него и образования точек касания между проволоками 1, 2 или проволок 1, 2 с фиксирующим элементом 10 для обеспечения электрического контакта между ними и образования соединения 4 при измерении (рабочий конец). Возможно выполнение устройства без использования защитного чехла, при этом фиксирующий элемент 10 может быть закреплен, например, на объекте измерения (на чертеже не показано). При использовании цанги или V-образного элемента проволоки 1, 2 проходят через них с образованием точек касания между проволоками 1, 2 или проволок 1, 2 с фиксирующим элементом 10 для обеспечения электрического контакта между ними и образования соединения 4 при измерении (рабочий конец). При использовании фиксирующего элемент 10 в виде ролика проволоки 1, 2 проходят по канавке ролика с возможностью его охвата и образования точек касания между проволоками 1, 2 или проволок 1, 2 с фиксирующим элементом 10 для обеспечения электрического контакта между ними и образования соединения 4 при измерении (рабочий конец).

Устройство для измерения температуры работает следующим образом.

В процессе работы под действием температуры и других эксплуатационных факторов, характеристики рабочего участка термопары изменяются, и погрешность измерения температуры растет, что приводит к необходимости замены отработавшей термопары. Для этого термоэлектрическую проволоку 1, 2 с раздаточных катушек 6, 7 перематывают на приемные катушки 8, 9 на длину рабочей части термопары, при этом в элементе 10 проволоки 1, 2 соединяются или касаются с фиксирующим элементом 10, образуя новый рабочий конец 4 термопары.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах для проведения длительного и непрерывного измерения температуры газовой или жидкой среды, в том числе агрессивной, а также при отсутствии возможности периодической поверки или замены измерительной части устройства. Устройство для измерения температуры содержит термопару, состоящую из двух разнородных термоэлектрических проволок, образующих соединение при измерении и соединение при контроле. Устройство снабжено фиксирующим элементом из электропроводящего материала. Проволоки установлены с возможностью осевого перемещения и прохода через фиксирующий элемент или его охвата. При этом проволоки соприкасаются между собой или с фиксирующим элементом, а точки касания образуют соединение при измерении. Технический результат: возможность замены отработавшей рабочей части термопары на новую с характеристиками исходной и без демонтажа как термопары, так и устройства в целом. 4 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Устройство для измерения температуры, содержащее термопару, состоящую из двух разнородных термоэлектрических проволок, установленных с возможностью осевого перемещения и образующих соединение при измерении и соединение при контроле, отличающееся тем, что устройство содержит фиксирующий элемент, выполненный из электропроводящего материала, а проволоки установлены с возможностью прохода через фиксирующий элемент или его охвата с образованием точек касания между собой или с фиксирующим элементом, при этом соединение при измерении представляет собой упомянутые точки касания.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фиксирующий элемент выполнен в виде фильеры.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фиксирующий элемент выполнен в виде цанги.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фиксирующий элемент выполнен V-образной формы.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фиксирующий элемент выполнен в виде ролика.