Устройство для измерения температуры Советский патент 1989 года по МПК G01K1/16 

3

со

О)

оо

/////7/77

3150

Изобретение относится к технике измерений температуры, точнее к конструкции термопарного датчика для нзг- ерения температуры твердых тел, и - ожет быть использовано для иэме- 11ения температуры поверхностей.

Целью изобретения является расширение диапазона измерения, увеличение точности и снижение инерционное- ти измерения.

На чертеже изображено устройство, об1Ц1О1 вид.в разрезе.

Устройство содержит корпус 1, на котором установлен объект 2 измере- ния.

Между корпусом 1 и объектом 2 измерения установлена кольцевая керамическая прокладка 3, предназначенная для исключения теплоотвода от объекта 2 измерения, нагреваемого извне, в корпус 1. В случае разогрева объекта измерения от корпуса 1

теплоизолирующая керамическая про/т

кладка 3 не устанавливается.

В отверстии корпуса вьтолнена полость 4 из теплоизоляционного материала, керамгаси, для исключения теплообмена между корпусом и теплопроводящей средой 5, например смлавом Вуда, помещенной в полость 4;, В полости размещен металлический поплавок 6 с отверстием в центре, например, из титана или алю- М1шия.

Через отверстие на фланце 7 в полость ч посредством уплотнитель- ной втулки 8 введена термопара 9 т цилиндрическом чехле.

Термопара 9 крепежными винтами 10 и прижимной планкой 11 прикреплена к неподвижной трубе 12. Термоэлектро дь: 13 термопары 9 соединены проволочкой или фольговой вставкой 14. Чувствительный элемент размещен на уровне верхнего торца полости 4, т.е вплотную к объекту 2 измерения. Вокруг полости на корпусе выполнена

кольцевая канавка 15 дпя вытесненно

го при погр ткении поплавка 6 избытка теплопроводящей среды 5.

Устройство работает следующим образом.

Нагреваемое тело - объект 2 изме- рс-ния ycтaнaвл шaют на корпус 1. При этом объект 2 измерения придавливает поплавок 6. В процессе разогрева, когда сплав станет жидким и превра

5

0

5

0

5

0

5

0

с

тится в теплопроводящую жидкость, поплавок 6 вытеснит избыток сплава теплопроводящей жидкости 5 в канавку 15, жидкость 5 вытесняется из полости 4 до уровня, на котором возможен контакт сплава с объектом измерения. При этом оставшаяся в полости 4 теплопроводная жидкость 5 (сплав) смачивает поверхность объекта 2 измерения, проволочную (фольговую) медную вставку 14, образуя высокотеплопроводный контакт объекта измерения с чувствительным элементом термопары 9.

Перепад температуры в теплопроводящей жидкости 5 незначителен, поскольку полость изготовлена из низкотеплопроводного материала, объект 2 измерения образует с теплопроводящей жидкостью одно тело, температура которого контролируется.

В качестве теплопроводящей жидкости используется металлический сплав с температурой плавления ниже температуры, подлежащей измерению, и с краевым углом смачивания 9 к материалу чувствительного элемента менее 90° (9 менее 90 - условие хорошего смачивания). В результате применения такого металлического

сплава с высокой теплопроводностью и хорошим смачивающим эффектом к поверхности чувствительного элемента температура поверхности измеряемого объекта практически равна температуре чувствительного элемента. В этом случае измеряемый объект в процессе измерения составляет одно целое с жидким сплавом.

Применение металлических С1гпавов в качестве теплопроводящей жидкости (олова, сплава Вуда, припоев типа ПОС) позволяет поднять верхнюю границу измерения.

С целью повышения точности и снижения инерционности (за счет улучшения смачиваемости, поскольку не все термоэлектроды удовлетворительно смачиваются жидкими сплавами) концы термоэлектродов соединяют в чувствительный элемент через вставку из фольги или проволоки, хорошо смачиваемой жидким сплавом (краевой угол смачивания б меньше 90 ). Для указанных выше сплавов используется, например, медная вставка.

515029686

Формула изобретенияне менее объема полости, а габарит1. Устройство для измерения тем-ные размеры поплавка не должны препературы, содержащее корпус с по-вышать габаритные размеры полости, лостью, заполненной теплопроводящей 2. Устройство по п. 1, о т л исредой, в которой установлена термо-чающееся тем, что термоэлектпара, отличающееся тем,роды термопары установлены на уровне

что, с целью расширения диапазонаверхнего торца полости. измерения, увеличения точности и

снижения инерционности, оно снабжено Q 3. Устройство по п. 1, о т л ипоплавком, размещенным в полости, ачающееся тем, что термоэлектполость выполнена открытой сверху,роды термопары соединены медной

при этом суммарный объем поплавкавставкой,а в качестве термопроводящей

и Теплопроводящей среды должен бытьсреды использован сплав Вуда.

Изобретение относится к технике измерения температуры, а точнее к конструкции термопарного датчика для измерения температуры твердых тел и может быть использовано для измерения температуры поверхности. Цель изобретения - расширение диапазона измерения, увеличение точности и снижение инерционности измерения. Нагреваемое тело - объект измерения 2 устанавливают на корпус 1. При этом объект измерения 2 придавливает поплавок 6. Полость 4 заполнена теплопроводящей средой 5, в качестве этой среды использован сплав Вуда. В процессе разогрева поплавок 6 вытеснит избыток теплопроводящей среды - жидкости 5 в канавку 15. При этом оставшаяся в полости 4 теплопроводная жидкость 5 смачивает поверхность объекта измерения 2, медную вставку 14, образуя высокотеплопроводный контакт объекта измерения 2 с чувствительным элементом термопары 9. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.