Устройство для измерения температуры Советский патент 1983 года по МПК G01K13/02 

Изобретение относится к контактной термометрии и может быть использовано цпя измерения температур однофазных и парожидкостных потоков, в частности в циркуляционных системах криостатирования.

Известно устройство для измерения температуры среды в трубопроводе, содержащее термочувствительный элемент с токовыми выводами и узел крепления, выполненный в виде части стенки трубопровода с отверстиями для входа среды и крьппкой, соединенной с трубопроводом Cl

Недостаток )Изв.естного устройства для измерения температуры заключается в том, что для трубопроводов малых диаметров сложно изготовить ле кий компактный, с достаточной пло- . щадью проходного сечения узел крепления чувствительного элемента внутри трубопровода. Вследствие этого при измерении температуры потока в динамических режимах появляются погрешности измерения из-за инерционности узла крепления. При обогреве стенок трубопровода электрическим током в режиме короткогозамыкания требуется дополнительная электричес- кая изоляция термочувствительного эле-, мента, что снижает надежность работы устройства при нарушении изоляции. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ройство для измерения температуры в трубопроводе, содержащее термочувствительный элемент, установленный на узле крепления, снабженном переходниками. При этом узел крепления выполнен в виде трубчато вставки, в стенке которой герметич но установлен термочувствительный элемент, размещенный в корпусе, а его рабочий конец размещен внутри вставки C2J. термочувствительный- элемент такого устройства, искажает измеряемую температуру, устройство обладает инерционностью, в случае обогрева стенок трубопровода требу ется дополнительная электроизоляци в результате чего снижается надежность устройства. Цель изобретения - повышение то ности измерений и надежности устро ства при измерении температуры потока в динамических режимах. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, для измерени

температуры, содержащем термочувствительный элемент, установленный на узле креп-пения, снабженном переходниками, узел крепления выполнен в виде нёсу1цей шайбы и герметично прикрепленных к ее торцам изолирующих шайб, к свободным торцам которых прикреплены переходники, причем шайбы выполнены из диэлектрика, металлизированного по торцам фольгой, а термочувствительный элемент присоединен токовыми вьшодами к торцам несущей шайбы.

Такое конструктивное выполнение

устройства для измерения температуры, в частности, криогенных потоков, позволяет разместить чувствительный элемент непосредственно в потоке на токовых вьшодах, что значительно снижает погрешность измерения в динамических режимах.

Электрическая изоляция чувствительного элемента от электрообогреваемого трубопровода обеспечивает

более выс(жую надежность устройства при измерении температуры криогенного потока.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1. Устройство для измерения температуры состоит из несущей шайбы 1, к которой присоединен чувствительный элемент 2 с токовыми выводами 3, двух изолирующих шайб 4, двух переходников 5, посредством которых шайбы устанавливаются в трубопровод 6. Несущая и изолирующие шайбы 1 и 4 изготовлены из пластин фольгированного диэлектрика, например стеклотексто-, лита (торцы шайб металлизированы фольгой). В изолирующей шайбе 4 предусмотрен специальный паз 7 для места припайки токового вывода к торцу несущей шайбы 1. Устройство работает следующим образом. Температуру потока криогенной среды измеряют датчиком, например полупроводниковым термометром сопротивления, размеры которого составляют IXIXI мм. Чувствительньй элемент 2 размещают в центре несущей шайбы 1 и его токовые выводы 3 припаиваются к металлическим торцам шайбы j . К несущей щайбе 1 припаиваются изолируюш ие шайбы 4, конструкция которых идентична несущей шайбе 1.

К изолирующим шайбам 4 подсоединяют- Л ся переходники 5, в которые.устанавливают концы труб криогенного канала. Температура потока определяется по величине сопротивления или падения напряжения на термочувствительном элементе. Все электрические подсоединения к чувствительному элементу осуществляют через металлические . торцы несущей шайбы. Несущая шайба 1 с чувствительным элементом 2 электрически изолированы от трубопровода изолирующими шай&ами 4. При этом трубопровод полностью или его отдельные участки могут находиться под напряжением, например, обогрев трубопровода осуществляется; в режиме короткого замыкат1я.

В динамических режимах температура потока в сечении, где размещен чувствительный элемент, может изменяться во времени. В предлагаемом

К

cpus.2

устройстве для измерения температуры чувствительный элемент размещен в потоке среды и не имеет дополнительных крепежных и фиксирующих узлов и

деталей. Благодаря этому погрешности измерения температуры. Связанные с тепловой инерционностью узла крепления и тепловой связцо чувствительного элемента со стенками канала,-в

данном случае практически отсутствуют.

Выполнение устройства для измерения температуры описанным выше образом обеспечивает необходимую точность

и надежность измерений teмпepaтypы криогенных потеков в трубопроводах малого диаметра. Вследствие этого становится возможным, проводить более качественно и с меньшими затратами

труда и времени исследования дивами- ческих характеристик систем криогенных (гелиевых и азотных) каналов.

S-ff

сриг.З

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее термочувствительный элемент, установленный на узле крепления, снабженном переходниками, отличающееся тем, что, с целыо повышения точности измерения, узел крепления выполнен в виде несущей шайбы и герметично прикрепленных к ее торцам изолирующих шайб, к свободньи торцам которых прикреплены переходники, причем шайбы выполнены из диэлектрика, металлизированного по торцам фольгой, а термочувствительный элемент присоединен токовыми выводами к торцам несущей шайбы. СП ел 00 сх 00