Тепловое дифференциальное газоразрядное реле Советский патент 1962 года по МПК H01H61/17 

Предлагаемое реле реагирует на отношение температур в двух различных средах и может быть использовано в качестве датчика для систем контроля и регулирования технологических процессов.

Действие предлагаемого реле основано на использовании зависимости напряжения возникновения электрического разряда в газовой среде от произведения плотности газа на расстояние между электродами (кривая Пашена).

Схематическое изображение реле показано на фиг. 1.

Кривая зависимости разрядного напряжения от произведения плотности газа на расстояние между электродами (кривая Пашена) показана на фиг. 2.

Реле состоит из двух полостей - рабочей / и балластной 2, соединенных между собой тонкой трубкой - капилляром 3.

В рабочей полости / на расстоянии а друг от друга помещены два плоских ,параллельных электрода 4, к которым приложено (через нагрузку) напряжение е.

Объем реле отделен от окружаюшей среды плотной оболочкой и заполнен газом при определенном давлении.

Принцип действия предлагаемого реле заключается в следуюш.ем.

В начальном состоянии реле, т. е. при одинаковой температуре рабочей и балластной полостей, плотности газа в них будут идентичны, при этом величина напряжения е приложенного к электродам выбирается несколько меньшей, чем это необходимо (по кривой Пашена) для возникновения пробоя газового промежутка и зажигания разряда. Помещение полостей / и 2 в различные температурные условия вызовет перемещение газа через капилляр и изменение плотности газа по разному в обоих полосгях реле.

При этом, в определенных условиях изменение плотности газа в рабочей полости приведет к зажиганию разряда и следовательно произойдет срабатывание реле.

№ 143926- 2 Известно, что для определенного рода и начального давления газа, заполняющего .прибор, материала электродов и расстояния между ними,: напряжение разряда зависит только от плотности газа. С другой стороны, плотность газа в рабочей полости прибора зависит (при постоянстве об.ьемов) только от соотношения температур в обоих полостях.

Таким образом, в конечном результате, напряжение зажигания предлагаемого реле зависит только от соотношения температур, что и положено в основу действия прибора.

Использование реле, как датчика возрастания температуры, может быть осуществлено двумя путями.

1)В нагревающуюся среду помещается балластный объем. При этом начальное состояние реле характеризуется точкой Л на диаграмме с кривой Пашена (фиг. 2). По мере повышения температуры плотность газа в балластной полости будет падать, а в рабочей полости (вследствие перетекания газа) повышаться. Произведения плотности газа PI на расстояние а будет возрастать и при достижении им величины соответствующей точке А. произойдет разряд и реле сработает (работа на левом плече кривой Пашена).

2)В нагревающуюся среду помещается рабочий объем. Начальное состояние реле будет характеризоваться точкой Лз, а срабатывание реле произойдет при повышении температуры в рабочей полости (и следовательно при снижении плотности газа) тогда, когда произведение р1 на а будет соответствовать точке А на диаграмме (работа реле на правом плече кривой Пашена).

Оболочка реле может быть изготовлена из стекла, керамики или металла.

Для ограничения тока разряда последовательно с разрядным промежутком включено активное балластное сопротивление В качестве наполняющего газа предлагается применять тяжелые инертные газы (аргон, криптон, ксенон), при этом электроды изготовляются из никеля с пленкой окиси бария на поверхности, либо чистый водород при давлении не ниже 100 мм рт. ст., при этом электроды выполняются из молибдена или меди.

Температурные области работы реле зависят от рода заполняющего газа, его давления и материалов оболочки и электродов.

Предмет изобретения

Тепловое дифференциальное газоразрядное реле, отличающееся тем, что оно выполнено в виде двух сообщающихся объемов, заполненных газом, внутри одного из которых (рабочем) помещены два электрода, подключаемые через нагрузку к источнику электрического напряжения, разряд между которыми (срабатывание реле) вызывается изменением плотности газа, вследствие его перехода из другого объема (балластного) при возникновении разности температур в указанных объемах.

fi°

9иг2