Устройство для измерения температуры поверхности Советский патент 1984 года по МПК G01K1/14 G01K7/02 

Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к устрой ствам для измерения температуры поверхности. Известен датчик температуры поверхности, содержащий подпружиненный чувствительньй элемент, размещенный в чехле « шаровой шарнир, закрепленньй в верхней части чехла и установленный в цилиндрическом корпусе, свя занном с держателем, используемым при ручной установке датчика на поверхности измерения. Благодаря наличию шарнира обеспечивается самоцентрирование датчика на поверхности С t 3. Однако устройство может быть использовано для измерения температуры только плоских поверхностей из-за невозможности обеспечения стабильног теплового контакта чувствительного элемента с криволинейной поверхность Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для измерения температуры поверхност содержащее подпружиненный термопреобразователь, размещенный в корпусе, снабженном опорами 20. Недостатком известного устройства является невысокая точность измерения температуры цилиндрической поверхности, так как наличие у него четырех жестко закрепленньпс опор не может обеспечить перпендикулярность термопреобразователя в широком диапа зоне изменения кривизны поверхности измерения. Цель изобретения - повышение точности измерения температуры объектов различной кривизны. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, для измерения температуры поверхности, содержащем подпружиненный термопреобразователь, размещенный в корпусе, снабженном опорами, термопреобразователь устано лен в упругих втулках,, одна из которых размещена в корпусе, а во второй втулке, снабженной гайкой,.закреплены опорЫ:, контактирующие с торцом гайки и имеющие наконечники из материала с низким коэффициентом трения. Наличие в устройстве четырех скол зящих опор с изменяющимся углом установки и гибких втулок обеспечивает постоянство теплового контакта термопреобразователя с поверхностью любой кривизны - плоской, шарообразной, цилиндрической. На фиг.1 изображено устройство, разрез; на фиг. 2 - то сверху; на фиг.З - рабочее положение устройства при измерении температуры поверхности различной кривизны. Устройство содержит корпус 1, термопреобразователь 2, закрепленный в держателе 3, пружину 4, помещенную в подвижную втулку 5, на которой укреплена втулка 6 из упругого материала (например из жесткой резины) с модулем упругости 50-100 кг/см, снабженная обоймой 7, имеющей резьбу. На обойму 7 навинчена гайка 8, упирающаяся в четьфе опоры 9, закрепленные одним концом в упругой втулке 6 и снабженные наконечниками 10. Между упругой втулкой 6 и корпусом 1 установлена упругая втулка 11 из мате,риала (например, из пористой резины) с модулем упругости 10-50 кг/см. Устройство работает следующим образом. При установке устройства на поверхности объекта (например валки различного диаметра) термопреобразователь 2 прижимают к поверхности. При этом четыре опоры 9 с наконечниками 10, выполненными например, из фторопласта, скользят по криволинейной поверхности до достижения устойчивого состояния, наступающего, когда они разместятся попарно по образующим цилиндра, обеспечивая благодаря этому самоцентрирование термопреобразователя 2, и фиксируют его перпендикулярно этой поверхности. Отклонение оси корпуса 1 от оси термопреобразователя 2-на угол оС (фиг.З) ве вызывает изменения условий контакта термопреобразователя с объекfом 12, так как корпус 1 и термопреобразователь 2 соединены через упругую втулку 11. Одинаковое усилие прижатия термопреобразователя 2 к поверхности объекта обеспечивает пружина 4. При измерении температуры плоской или криволинейной поверхности постоянство силы сжатия пружины 4 и устойчивое положение устройства обеспечивается перемещением опор 9 на угол /Ь . Это достигается смещением гайки 8 относительно обоймы 7. Своей нижней кромкой гайка 8 давит на опоры 9 и тем самым изменяет угол их 310 .установки. При совмещении метки на гайке с одной из oiiop (поспегщяе пронумерованы: 1-4) устройство готово для измерения температуры поверхности .в определенном диапазоне диаметров. Поворот гайки на один оборот соответствует изменению угла установки опор на величину, обеспечивающую установку устройства как на плоской поверхности, так и на цилиндрической с диаметром не менее 100 мм. Весь возможный диапазон диаметров разбит на четыре поддиапазона: 100 - 150; 150 - 300; 300 - 800 - со мм. 31 Предлагаемое устройство, благодаря введению гибких втулок, четырех опор, снабженных- скользящими наконечниками с переменным углом наклона обеспечивает стабильный и надежный тепловой контакт и строго перпендикулярное прижатие термопреобразователя как к плоской, так и к цилиндрической, или к шаровой поверхностям любой кривизны, что особенно важно при измерениях температур в труднодоступньрс местах, когда невозможно визуально определить правильность установки термопреобразователя.

Л7