Устройство для градуировки скважинных преобразователей температуры Советский патент 1989 года по МПК G01K15/00 

Фаз. 2

3 1

Изобретение относится к термометрии, а именно к устройствам для градуировки скважинных преобразователей температуры,

Цель изобретения - повьппение эффективности устройства путем обеспечения возможности градуировки преобразователей с несъемным охранньм

кожухом.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид в разрезе, на фиг. 2 - то же, в зоне размещения тепловьфавнивающего элемента, поперечный разрез; на фиг. 3- то же, предиазначенйое для одновременной градуировки двух скважинных термопреобразователей, поперечный разрез.

Устройство содержит корпус 1 , выполненный в форме полуцилиндра, теп- ловыравнивающий элемент 2 из теплопроводного материала, выполненный в форме призмы с продольным гнездом 3 в виде паза, закрепленный внутри корпуса 1, датчики 4 температуры и нагреватели 5, размещенные в продольных пазах .на наружной поверхности корпуса, теплоизоляционный кожух 6 и образцовый датчик 7 температуры, установленный в отверстии тепловырав нивающего элемента 2.

Корпус 1 изготовлен из трубы, разрезанной вдоль, причем внутренний радиус полученного полуцилиндра раве радиусу охранного кожуха градуируемого скважинного термопреобразователя 8

Длина и ширина тепловыравнивающего элемента 2 меньше длины и ширины окон 9 охранного кожуха скважинного термопреобразователя 8, защищающего его датчик 10 от повреждений, что обеспечивает тепловой контакт между элементом 2 и датчиком 10 без съема охран- Ного кожуха.

Корпус 1 выполнен съемньм и снабжен хомутами 1 1 для фиксации термопреобразователя 8 и улучшения теплового контакта между ним и корпусом.

Установка образцового датчика 7 температуры в тепловьфавнивающем элементе 2 вблизи паза 3, в котором помещен датчик 10 термопреобрйзова- теля 8, повьш1ает точность градуировки.

Для сокращения времени установления температуры в осевом направлении участки термопреобразователя 8, име

Q

5

Q

0

5

5

0

5

0

5

ющие различные по длине теплоемкости, снабжены отдельными терморегуляторами с датчиками и нагревателями.

: Перед градуировкой извлекают корпус 1 из теплоизоляционного кожуха 6, укладьшают термопреобразователь 8 и закрепляют его хомутами 1 1 . При этом для обеспечения теплового контакта охранного кожуха термопреобразователя 8 и его датчика 10 с корпусом 1 вводят тепловыравнивающий элемент 2 в одно из окон 9 охранного кожуха.

Выполнение корпуса 1 в форме полуцилиндра позволяет достичь рабочего положения градуируемого скважинного термопреобразователя 8 относительно него путем перемещения термопреобразователя в направлении, перпендикулярном оси корпуса.

Корпус 1 с закрепленными на нем одним или двумя термопреобразователями 8 (фиг. 3) помещают внутрь теплоизоляционного кожуха 6.

Устройство работает следующим образом.

При работе устройства тепло от нагревателей 5 через корпус 1 передается на охранный кожух термопреобразователя 8, а затем через тепловыравнивающий элемент 2 - к его датчику 10.

Форма корпуса 1 позволяет уменьшить эффективный зазор между стенками корпуса устройства и охранного кожуха скважинного термопреобразователя 8 до значений порядка 0,05- 0,1 мм. Креме того, теплопроводность оставшегося зазора может быть увеличена в 5-20 раз путем заполнения его тонкодисперсным теплопроводя- щим материалом (например, графитовым порощком или алюминиевой пудрой). Это приводит к тому, что несмотря на уменьшение площади теплового контакта между корпусом устройства и охранным козкухом термопреобразователя, эффективное термическое сопротивление контакта уменьшается в 3- 10 раз. Вследствие этого время установления температурного режима системы корпус - охранный кожух в поперечном направлении (.без учета конечного значения теплопроводности материала охранного кожуха термопреобразователя) сокращается в 2,5-3 раза (с 20-30 мин до 1 О мин) . При этом исклкнена возможность заклинивания охранного кожуха в корпусе устройства.

5

Несимметричный режим подвода тепла к охранному кожуху термопреобразователя в сочетании с конечным значением теплопроводности материала кожуха (50 Вт/мтрад) приводит к некоторому увеличению времени установления температурного режима охранного кожуха. Однако оно незначительно и по сравнение с симметричным режимом подвода тепла к полному периметру охранного кожуха не превышает 1 мин.

Несимметричный режим подвода тепла к охранному кожуху вызьюает также неравномерность температуры по периметру его поперечного сечения в стационарном тепловом режиме. Однако, вследствие применения теплоизоляционного кожуха 6 с высоким термическим сопротивлением, резко уменьшающим тепловой поток вдоль периметра поперечного сечения охранного кожуха термопреобразователя 8, эта неравномерность несущественна. Расчет показывает, что максимальная разность температур не превьш1ает 0,3°С (для охранного кожуха диаметром 60 мм).

Ввиду низкой чувствительности

элементов электрической схемы термопреобразователя к температуре - не более 0,03% на 1°С - такая нерав90506

номерность температуры не оказьшает существенного влияния на погрешность градуировки.

(.После окончания градуировки извлекают корпус 1 из теплоизоляционного кожуха 6, вынимают термопреобразователь 8 и в течение примерно одного часа производят естественное 10 охлаладение корпуса I в окружающем воздухе.

Формула изобретения

Устройство для градуировки скважин15 ньгх преобразователей температуры, содержащее протяженный корпус с датчиками температуры и нагревателями, размещеиньш в теплоизоляционном кожухе, и тепловыравнивающий элемент с

20 продольньп гнездом для датчика сква- жинного преобразователя, закрепленный внутри корпуса, отлич аю- щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности устройства путем

25 обеспечения возможности градуировки преобразователей с несъемным охранным кожухом, в нем корпус выполнен съемным, в форме полуцилиндра, внутренний радиус которого равен радиусу

30 охранного кожуха скважинного преобразователя, тепловьфавнивающий элемент - в форме призмы, а его гнездо- в виде паза.

Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить эффективность путем обеспечения возможности градуировки преобразователей температуры с несъемным охранным кожухом. В корпусе 1, выполненном съемным в форме полуцилиндра, закреплен тепловыравнивающий элемент 2 в форме призмы с продольным гнездом 3 в виде паза. Форма корпуса 1 позволяет достичь рабочего положения градуируемого скважинного термопреобразователя путем его перемещения в направлении, перпендикулярном оси корпуса, без заклинивания. Гнездо 3 обеспечивает тепловой контакт между датчиком 10 термопреобразователя и тепловыравнивающим элементом 2 без съема охранного кожуха, снабженного окнами 9. При работе устройства тепло от нагревателей через корпус 1 передается на охранный кожух градуируемого термопреобразователя и затем через элемент 2 - к датчику 10. 3 ил.

Фиа.1

1191

Редактор А. Ревик

Составитель Н. Соловьева

Техред л. Олийнык Корректор В. Гирняк

Заказ 3742/46

Тираж 573

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Фаг.Ь

Подписное