Устройство для определения динамических характеристик термодатчиков Советский патент 1988 года по МПК G01K15/00 

(Л

9 12 18 Ч 7 .22

со

00

00

Фиг.1

Изобретение относится к области температурных измерений, а именно к устройствам для определения динами ческих характеристик термодатчиков, с например термометров сопротивления или термопар.

Целью изобретения является повыше ние точности определения динамичес ких характеристик термодатчиков. 10

На фиг.1 представлено предлагав мое устройство; на фиг.2 узел I на фиг.1.

Устройство для определения динами ческих характеристик термодатчиков 15 содержит исследуемый датчик 1, узел 2 крепления устройства на рабочем трубопроводе 3, корпус 4, полый ран 5, плунжер б, подводящую 7 и от водящую 8 линии, источник 9 газа, 20 датчик 10 температуры среды, сменную шайбу 11 с впускным 12 и выпускным

13отверстиями, обрйзуюп;ую полость

14вокруг исследуемого датчика, кла паны 15-17 для подачи газа регулируе- 25 мой температуры и полости 18 и 19

для перемещения полого экрана вдоль оси исследуемого датчика, узлы уплот нения 20 и 21, пружину 22, патрубок 23 сброса, электронагреватель 24. 30

Устройство работает следующим об разом.

На рабочем трубопроводе 3 установ ены исследуемый термодатчик 1 дат чик 10 температуры среды, Соосно от 35 верстию для установки датчика с прО тивоположной стороны от исследуемого датчика 1 располагается предлагаемое устройство, закрепленное узлом 2 крепления на том же трубопроводе. Из 40 источника 9 газа через клапан 16 по дается газ в полость 18, действуя на поверхность плунжера 6, полый экран 5 занимает крайнее левое положение, т.е. перемещается по диаметру трубо 45 провода 3, изолирует исследуемый датчик от протекающей среды, уплотняет ся и фиксируется с помощью узла 20 уплотнения и поверхности узла 2 креп ления. При открытии клапана 15 газ Q регулируемой температуры подается по подводящей линии 7 и попадает через отверстия 12 сменной шайбы 11 в по лость 14, образованную вокруг иссле дуемого термодатчика с помощью поло 55 го экрана 5. Газ, нагревший термодат чик, отводится через выпускное отвер стие 13 по отводящей линии 8 через патрубок 23 сброса. После создания

необходимой температуры исследуемого термодатчика (перепада температур для определения коэффициента термической инерции ) полый экран 5 принимает исходное положение (крайнее правое, вне полости трубопровода) за счет за крытия клапана 16, сброса газа через него и подачи газа в полость 19 че рез клапан 17. Пружина 22 амортизиру ет удар плунжера 6 о торцовую стен ку корпуса, так как сброс экрана осуществляется с достаточно большой ско ростью, что необходимо для измерения малых значений 5 .

В варианте полого экрана 5 (фиг.2) в полость 14 вмонтирован электрона греватель 24, который включается при нагреве исследуемого термодатчика до заданной температуры, что уменьшает время нагрева. В трубопроводе внут ранним диаметром 30 мм установлена газовая открытая термопара с термо электродами диаметром 0,5 мм, имею щая паспортное значение коэффициента термической инерции б 0,1 с. Это значение найдено измерениями в кипя щей воде. Термопара работает в газовом потоке, имеющем следующие харак теристики: протекающая среда хладон 22, давление 300 кПа, скорость 30 м/с температура .

Для определения в рабочих условиях коэффициента термической инерции тер мопары,трубопровод доработан для ус тановки на него предлагаемого устрой- ства. После монтажа устройства на трубопровод-.в нем были созданы рабо чие условия, а в полом экране, изоли - рующем термодатчик от протекающей Среды, установлен Проток воздуха с температурой 30 С. По достижении стабильных показаний температуры в трубопроводе и 30 С под экраном пода ча воздуха под последний была прекра щена и он был сброшен с датчика. Тем пература обоих датчиков регистриро валась на осциллографе. По результл там измерений и известной зависимое ти вычислено значение коэффициента термической инерции

,

ln(t, - tj - In(tc - tj) S постоянная термической инер

ции; время от момента установки

регулярного режима до замера;

температура среды; температура датчика в момент установки регулярного режима; температура в момент времени, с

Измеренный коэффициент термичес кой инерции оказался равным 0,22 с.

Использование предлагаемого изоб- ретения позволит повысить точность определения характеристик термсда Г чиков, так как определение последних проводится в реаль ных условиях рабо ты термодатчиков после их монтажа на место регистрации параметров. Расши ряются возможности использования предлагаемого устройства, его возможно использовать практически для лю бых диаметров трубопроводов и любой конструкции термодатчиков. Появляется возможность изменять перепад тем

ператур, не меняя температуры среды в рабочем трубопроводе. Формула изобретения

Устройство дня определения дина мических характеристик термодатчиков в трубопроводе, содержащее датчик температуры среды, установленный в трубопроводе, отличающее е я тем, что, с целью повышения точ ности определения характеристик тер- модатчиков, оно снабжено полым экра ном, установленным соосно с исследуемым датчиком через отверстие в трубопроводе и вокруг него с возможностью осевого перемещения и фиксации с уплотнением в двух крайних положениях, а полость между экраном и датчиком сообщена подводящей линией с источником газа регулируемой температуры и отводящей линией - с патру5ком сброса.

Изобретение относится к термо метрий и позволяет повысить точность определения характеристик термодат чика. В устр- ве в отверстии трубопро - вода 3 соосно с исследуемым датчиком 1 размещен полый экран 5.Подающийся в полость 18 газ воздействует на плун жер 6, перемещая экран 5 по диаметру трубопровода 3 для изоляции исследуе мого термодатчика 1 от протекающей среды. Нагревание термодатчика 1 осу ществляется газом регулируемой , подаваемым в полость 14, образованную экраном 5. Возвращение экрана 5 в исходное положение происходит за счет сброса газа из полости 18 через клапан 17 и подачи газа в полость 19. Экран 5 установлен с возможностью фиксации и уплотнения в двух крайних положениях. В термопроводе 3 помещен датчик 10 т-ры среды. 2 ил. с 9