Термометр сопротивления Советский патент 1987 года по МПК G01K7/16 

11

Изобретение относится к технике измерения температуры и может найти применение для точного контроля изменяющихся температурных условий.

Цель изобретения - повышение точ- ности и быстродействия измерения температуры, а также экономии материала

На фиг. 1 схематически показан термометр, общий вид; на фиг. 2 - зависимости отношения инерционности термометра со сплошным каркасом 1 и трубчатым (кривая 6), а также отношения максимально допустимого усилия на изгиб сплошного Р и труб

чатого Р каркасов (кривая 7); на

фиг. 3 - зависимость абсолютной величины радиальных G (кривая 8) и тангенциальных (кривая 9) темпера- турныЕХ напряжений от отношения внутВ предлагаемой конструкции есл 70, то радиальные напряжения G

реннего и наружного диаметров карка- 20 растягивающие, а тангенциальные б

са

В/В„

сжимающие. Если , напряжения няют знак.

Термометр состоит из цилиндрического полого каркаса 1, на который намотана термочувствительная проволо- ка 2, зайу1тного корпуса 3 изоляцион- ной колодки 4 и вьшодов 5.

Установлено, что оптимальное соотношение внутреннего D и внешнего D диаметров каркаса лежит в диапазоне 0,,85. Из кривой Б на фиг.2 видно, что резкое уменьшение инерционности чувствительного элемента (увеличение соотношенияt /t) начинается при величине отношения ,75

Но уменьшать толщину стенки каркаса (увеличивать отношение D/D ), хотя это и приводит к уменьшению инерционности,,можно лишь до некоторого предела, поскольку каркас должен еще обладать достаточной механической прочностью на изгиб.

Из кривой 7 на фиг. 2 видно, что

при увеличении отношения D/D больше 0,85 предельное усилие на изгиб трубчатого каркаса резко уменьшается по сравнению со сплошным.

Таким ббразом, при выполнении отношения 0,, 60,85 в 3-4 раза уменьшается инерционность при сохранении почти на том же уровне механической прочности каркаса. При этом

в

2-3 раза уменьшается расход драго- ценного метал,па, если термометр выполнен из золота или платины. Возможно также изготовление каркаса из меди.

При изменении температуры за счет разности коэффициентов температурного линейного расширения (КТЛР) платины и меди в чувствительном элементе возникают температурные напряжения, величина и знак которых (растягивающие или сжимагош 1е) зависят от величины

. Л(с, -cij (T-Tj, где ci и оС - соответственно КТЛР платины и меди;

Т и Т - начальная и конечная о

температура.

В предлагаемой конструкции если 70, то радиальные напряжения

растягивающие, а тангенциальные б

растягивающие, а тангенциальные б

w

сжимающие. Если , напряжения меняют знак.

Из фиг. 3 видно, что с увеличением отношения D/D (уменьшением толщины стенки каркаса) абсолютная величина радиальных напряжений шается до нуля, а тангенциальных

Vcp I

до некоторой постоянной ве

/Q

личины больше нуля.

В предлагаемом диапазоне отношений абсолютная величины напряжений уменьшается в 2-5 раз и достигает уровня 1-2 кг/мм, приемлемого для удовлетворительной работы термометра сопротивления.

Формула изобретения

Термометр сопротивления, содержа- щи термочувствительную проволоку, намотанную на цилиндрический полый каркас, размещенньм в защитном корпусе, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерения температуры, а также экономии материала, в нем каркас вьшолнен из материала термочувствительной проволоки с отношением внутреннего диаметра D к наружному D, в пределах 0,754D/D 0,85.

0,1 0,2 0 0,f 0,5 0,f 0.7 0,S 0,3 1,0 Го . г

D

о

КГ

MM

it

II

Редактор С. Лисина

Do фуг. J

Составитель Ю. Андриянов

Техред И.Ходанич Корректор С. Шекмар

Заказ 766/42 Тираж 777Подписное

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