Изобретение относится к измерительной технике, точнее к уровнемерным рей кам с термодатчиком, служащим для определения достижения уровнем жидкости заданной высоты благодаря большей теплоотдаче мощности питания в жидкость, чем в воздух.
Цель изобретения - повышение быстродействия благодаря созданию усповия сту пенчатого изменения теплоотвода от термочувствительного элемента при отрыве уровня жидкости от датчика (и наоборот)
На фиг 1 изображена рабочая часть термоуроенемерной рейки, т е участок закрепления термодатчика; на фиг 2 - разрез А-А на фиг. 1, на фиг 3 - то же, вид сбоку, на фиг 4 - пример закрепления нескольких термодатчиков
Термочувствительная рейка содержит термодатчик 1 с термочувствительным элементом в виде таблеточного терморезистора 2 с контактными поверхностями 3 на его торцах, выполненными в виде серебряного покрытия. Терморезистор 2 прикреплен например припаян, верхней контактной поверхностью 3 к радиатору, выполненному в виде медного колпачка 4 От боковой поверхности терморезистсра 2 край колпачка 4 изолирован слоем клея 5 увеличивающим пиочность крепления терморезистора 2. в колпачке 4 Колпачок 4 скреплен в корпусе 6 в вире призмы из тсплоэлекгроизоляюосз например из полимера, кромка края колпрчка 4, кромка 5 слоя i-лг1, о v- наружный (Р данном случае нижний) вы и од 7, своим началом покрывающий поверхность Зн, образующие теплоотдающую пс верхность выполнены заподлицо с торцом 8 датчика расположенным вдоль заданного уровня жидкости От широкого нэчапа випо- да 7 отходит -узкая ысть, которая проходит сквозь пгюрезь в крае колпачка 4 изолировано от него по торцу 8 и выходит на заднюю (на фиг 1) сторону правого конца 9п корпуса, образуя, например, пр/жинный контакт 10. К краю колпачка 4 с другой стороны припаян вывод 11, который заканчивается также пружинным контактом 12 Термодатчик 1 вставлен в полость 13 рейки, образованной ее внутренней трубкой 14. в посадочное отверстие 5, расположенное перпендикулярно оси рейки, и закреплен известным образом например клеем. Посадочное отверстие 15 имеет вырез 16 для предохранение от повреждения начала ьы вода 7 при вдвигании термодзтчика 1 в по- садс- ное отверс ие 15 Контакт 11 прижимается к минусовому просоду 17 электроцепи а контакт 12 - к ппюсоаому 1S электроцепи. Все провода электроцепи, как и 17 и 18, закреплены наружной трубкой 19 или другими известным образом Полость 11 открыта сверху и снизу для того чтобы уровень жидкости в ней и
вне ее находился на одной высоте
Термочувствительный элемент 2 может иметь различную конструкцию он может быть терморезистором с отрицательным или положительным ТКС, может быть фоль0 говым терморезистором, даже термобиметаллическим реле с подогревателем расположенными в теплопроводном корпусе Он должен иметь плоскость, через которую происходит отвод тепла от нагрева
5 током питания, и она должна быть установлена вдоль заданного уровня Для уменьшения погрешности от электропроводности жидкости торец 8 вместе с выводами 7 и 11 и их контактами 10 и 11, припаянными к
0 проьодам 17 и 18 должны быть покрыты тонким слоем диэлектрика
Если необходимо определять достижение жидкостью нескольких заданных высот, могут быть сделаны варианты реек с не5 сколькими термодатчиками, размещенными на заданных уровнях Например, на фиг 4 показана рабочая масть рейки с тремя по- садочны ,1 отверстиями 15, 20 и 21 (без термодатчиков) Другие термодатчики
0 отличаются от термодатчика 1 только тем, что вывод 7 имеет контак 1 10 на другой боковой грани, те на правой по фиг. 2, причем 2-й термодатчик - н; правом конце 9п, а 3-й гермодатчик - на левом конце 9л,
5 чтобы они контактировали со своими плюсовыми проводами 22 и 23 Соединения контактов датчиков с проводами могут иметь другие известные конструкции, и количество термодатчиков может быть увеличено
0Если рейка работает в наклонном положении то торг.ц 8 датчика 1 устанавливается с соответствующим наклоном к оси рейки, чтобы при рабочем пспожении он был горизонтальным
5Устройство работает следующим образом
Исходное положение термодатчик 1 полностью утоплен в жидкости Ток питания нагревает терморезистор 2, но почти все
0 тепло уходит в жидкость через начало вывода 7, через поверхность Зв и колпачок 4 благодаря большому коэффициенту теплопередачи в жидкость, поэтому нагрев герморезистора 2 незначителен, его сопро
5 гивление практически неизменно. Уровень жидкости опустился оголилась верхняя часть датчика 1, однако ничего не изменилось в картине тепловых потоков, ибо корпус 6 нетеплопроводен сопротивление терморезистора 2 не изменилось Уровень
понижается далее, но ничего не изменяется, даже когда уровень стал ниже торца 8 ибо жидкость все еще поднимается до торца 8 за счет сил смачивания и условия теплоот- вода остались неизменными В тот момент когда жидкость оторвется от торца условия теплоотвода резко ухудшаются ибо теплопередача в воздух существенно меньше, чем в жидкость, поэтому перегрев терморезистора 2 резко возрастет его сопротивление изменится ступенчато, т е датчик срабатывает Высота мениска при смачивании менее 1 мм, т е меньше погрешности термоуровнемерной рейки, поэтому он не учитывается
При повышении уровня снизу до термодатчика 1 тепловые процессы будут обратными, когда жидкость коснется хотя бы в одном месте торца 8 он сразу же будет смочен жидкостью полностью, теплоотдача резко возрастет, температура терморезистора резко снизится а сопротивление изменится ступенчато т е датчик сработает
При несмачивающих жидкостях процессы останутся практически такими же
Формула изобретения
Термоуровнемерная рейка, содержащая полый стержень, на наружной поверхности которого выполнены окна, в которых расположен термодатчик с радиатором, термочувствительный элемент которого
подсоединен своими контактными поверхностями к электроцепи, отличающая- с я тем, что. с целью повышения быстродействия, в нее введен электротеплоиэолирую- щий корпус, установленный во внутренней
полости стержня, в окнах которого расположены торцы корпуса, при этом корпус охватывает радиатор, выполненный в виде колпака, внутри которого установлен термочувствительный элемент, нижняя контактпая поверхность которого расположена перпендикулярно продольной оси стержня и вместе с кромками колпачка установлена заподлицо с нижней поверхностью корпуса
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Термодатчик Смыслова | 1989 |
|
SU1643953A1 |
Кварцевый термометр | 1987 |
|
SU1550334A1 |
ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ТЕРМОДАТЧИК | 2010 |
|
RU2441205C1 |
Устройство для контроля уровня расплава в печи | 1983 |
|
SU1130615A1 |
СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ И УЧЕТА ПОКВАРТИРНОГО ПОТРЕБЛЯЕМОГО ТЕПЛА В СИСТЕМАХ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ | 2008 |
|
RU2374566C1 |
ИМПУЛЬСНЫЙ ДАТЧИК УГЛА ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА | 1990 |
|
RU2030618C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ | 1999 |
|
RU2161384C1 |
КОЛПАЧОК ДАТЧИКА | 2003 |
|
RU2319119C2 |
СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ И УЧЕТА ПОКВАРТИРНОГО ПОТРЕБЛЯЕМОГО ТЕПЛА В СИСТЕМАХ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ДЛЯ ДВУХТРУБНОЙ СИСТЕМЫ | 2008 |
|
RU2380620C1 |
Способ регулировки электрического сигнализатора давления | 1990 |
|
SU1797702A3 |
Изобретение относится к измерительной технике, точнее к уровнемерным рейкам с термодатчиком. Цель изобретения - повышение быстродействия. В полости рейки-стержня 13 установлен термодатчик 1, содержащий термочувствительный элемент 2 в виде терморезистора, снабженный радиатором в виде колпачка 4, перпендикулярно продольной оси стержня 13, введен электротеплоизолирующий корпус 6, охватывающий колпачок 4, с установленым внутри него термочувствительным элементом 2 (ТЭ). Кромки колпачка 4 и контактная поверхность ТЭ 2 установлены заподлицо с нижним основанием корпуса 6, образуя теплоотдающую поверхность 3н, расположенную перпендикулярно продольной оси стержня. При полном погружении термодатчика 1 в контролируемую жидкость ток питания нагревает ТЭ 2, но почти все тепло уходит в жидкость через начало вывода 7, через поверхность 3в и колпачок 4 благодаря большому коэффициенту теплопередачи в жидкость. Поэтому нагрев ТЭ 2 незначителен, его сопротивление практически неизменно. В момент отрыва жидкости от нижней плоскости корпуса 6 условия теплоотвода резко ухудшаются, т.к. теплопередача в воздух существенно меньше, чем в жидкость, поэтому перегрев ТЭ 2 резко возрастает, его сопротивление изменится скачкообразно, т.е. датчик сработает, выдавая информацию об уровне контролируемой жидкости. 4 ил.
За
Фиг.З
17,
L
1Г
17,
-гт
Jt-tt
-15
2122 20
гз
21
Фиг. Ц
Патент ФРГ № 3520126, кл | |||
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Авторы
Даты
1991-08-15—Публикация
1989-03-23—Подача