Электрический паяльник Советский патент 1986 года по МПК B23K3/02 

Изобретение относится к пайке, в частности к конструкции электрических паяльников с контролируемой температурой паяльного жала,

Целью изобретения является повышение стабильности качества пайки за счет выполнения нагревателем функции другого проводника термопары.

На фиг. 1 изображена конструкция паяльника} на фиг. 2 - электрическая схема нагрева и измерения ЭДС по двух проводниковой линии.

Электрический паяльник содержит нагреватель 1 с вставкой 2, проводник 3, паяльное жало 4, керамические трубочки-изоляторы 5, ручку 6, термопарный спай 7, кожух 8 и переходник 9.

Управление электрическим паяльником осуществляется электронным клю- чом 10, переключающим электрическую цепь паяльника с выхода силового источника 11 на вход цифрового милливольтметра 12 для измерения ЭДС термопары.

Термопару образуют разнородные проводники: одну ветвь - нагреватель 1 и вставка 2, вторую ветвь - проводник 3 и жало 4, при этом достигается непосредственный тепловой контакт жала и измерительного спая 7 термопары. Поскольку нагреватель является одним из проводников термопары, то исключается какое бы то ни было случайное смещение термопарного спая относительно нагревателя и жала, что обеспечивает воспроизводимость условий контроля температурного режима жала и, следовательно, повышение стабильности качества пайки в серийном производстве.

Для выделения ЭДС образованного измерительного термопарного спая необходимо обеспечить термостатировани свободных измерительных концов термо пары при постоянной, независящей от температуры нагревателя, температуре которая должна быть близка к комнатной. Для этой цели проводник термопары из материала нагревателя состоит из собственно нагревателя 1 и вставки 2, выполняющей роль термосопротивления, изолирующего свободны конец этого проводника от горячего нагревателя. Проводник 3 из материала жала служит токовводом.

Геометрические размеры вставки 2 должны одновременно удовлетворять

12520952 .

двум условиям: вставка не должна греться током накала нагревателя и с учетом теплопроводности ее материа

ла должна обеспечивать такой градиент температуры по всей длине, чтобы температура ее свободного конца была постоянной и не зависела от температуры нагревателя.

При постоянном значении тока в цепи нагревателя электрическая и тепловая мощности, выделяющиеся в нагревателе и вставке, связаны в соответствии с законами Ома и Джоуля-Ленца соотношением

Р. Рте

- Уи

Ua

,

з„ L

(1)

где Р

Tfr

р.

eif.

тепловая мощность, выделившаяся в нагревателе и вставке; электрическая мощность на нагревателе и вставке; Uj , Ug - падение напряжения на

нагревателе и вставке; f , fj - длина нагревателя и

вставки;

S| , S - их сечения. Геометрические размеры вставки, обеспечивающие требуемьй градиент температуры по ее длине между горячим и холодньЙ концами находят из уравнения Фурье для теплопроводности при наличии градиента температуры в одномерном стационарном случае для вставки конечных размеров по выражению

.Т - 2л24Р „|. К 3„

(2)

где К - коэффициент теплопроводности

материала вставки; f, S| -длина и сечение вс тавки; &Т - требуемый градиент температуры по длине вставки, равный разности максимальной температуры нагревателя и температуры окружающей среды. При заданных параметрах нагревателя Р, и„ , , S , лТ задают отношение распределения общей тепловой мощности между нагревателем и вставкой по условию (1), определяют геометрические размеры вставки fj, Sftj которые должны удовлетворять соотношение (2).

Предлагаемая конструкция паяльника позволяет по единой двухпроводни- ковой электрической линии осуществлять как нагрев, так и измерение ЭЛС

TepslonapHoro спая, например, путем кратковременного отключения этой ли НИИ от силового источника 11 и подключения к цифровому вольтметру 12 с помощью электронного ключа 10, уп равляемого цифровым вольтметром. На грев проводится во время высвечивания показаний предыдущего измерения ЭДС.

2520954

Поскольку все силовое напряжение питания нагревателя оказывается приложенным только к нагревателю (благодаря его высокому сопротивлению

5 относительно проводника из мат(риала жала), проводник из материала жала, а следовательно, и само жало можно заземлить, а нагрев и измерение ЭДС проводить относительно шины земли.

Редактор Н.Гунько

Составитель В.Белинкий

Техред В.Кадар Корректор А. Зимокосов

Заказ 4569/15Тираж 1001Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

. - - - -..-- - - - -- --. - - - - - - -- - - - - - -. - - - -. - - - - - - - - - - - - - - ----. - -

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная. 4.

Фиг. 2