Устройство для измерения температуры Советский патент 1993 года по МПК G01K11/12 

Изобретение относится к устройствам автоматики и может быть использовано в системах дистанционного контроля и регулирования температуры.

Известно устройство для измерения температуры, содержащее приём ный и подводящий световоды, концы которых установлены с зазором. Световоды закреплены на термочувствительном элементе, а зазор между торцами световодов заполнен жидкостью, удерживаемой эластичным чехлом. Недостаток этого устройства заключается в том, что оно не может быть использовано в широком температурном интервале, так как световоды должны находиться в рабочей зоне.

Известно также устройство для измерения температуры (2), содержащее термочувствительный элемент в виде трубки из материала с большим коэффициентом линейного расширения, соединенным своим торцом с концом установленного соосно внутри нее штока из материала с малым коэффициентом линейного расширения, и измеритель линейного перемещения свободного конца штока. Недостаток этого устройства заключается в низкой точности, так как измеритель линейного перемещения свободного конца штока обладает низкой чувствительностью.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство длгя измерения температуры, содержащее термочувствительный элемент в виде трубки из материала с большим коэффициентом линейного расширения, соединенным своим торцом с концом установленного соосно внутри нее штока из материала с малым коэффициентом линейного расширения, и измерйтель:лимейного перемещения свободного конца штока, введен патрубок, соединенный одним концом со вторым торцом трубки, а измеритель линейных перемещений выполнен в виде корпуса с приемным и подводящим световодами и скобой с закрепленными на одном из ее концов втулкойТв которой установлен первый конец подводящего световоСО

с

VI

00

о

00

00

о

да, и микрометрическим винтом, установ- лейным в ко йта ктё серим торцом с другим концом скобы, соединенным со вторым концом патрубка, пропущенным внутрь корпуса, закрепленного на свободном конце штока кронштейна со втулкой, в которой соосно и с Scflb pTDM относительно первого концаТгодв О дящего световода установлен первый конё приемного световода, оптического кабел с разъемом, соединенным со вторь1м крнцом световодов и заполненного светопоглощающей жидкостью эластичного чехла, герметично закрепленного на втулках и охватывающего, первые концы световодов.

На чертеже изображен общий вид устройства в разрезе (вид сверху и сбоку).

Устройство для измерения температуры содержит корпус 1 с крышкой 2. В нижней части корпуса 1 смонтирован патрубок 3 из материала с малым температурным коэффициентом линейного расширения, например из инвара (а 10 0,9), нижний торец которого соединен с температурочувствитель- ным элементом 4, выполненным в виде, например, цилиндрической втулки из меди, нижний конец которой соединен с торцом штока 5, выполненного из материала с малым коэффициентом линейного расширения, например, из инвара. Шток 5 расположен соосно температурочувствительному элементу 4 и патрубку 3. Верхний конец штока 5 снабжен кронштейном 6, в котором закреплена втулка 7, ось которой ориентирована вдоль оси штока 5, а в полости втулки 7 плотно с ее внутренней стенкой закреплен светоприемный конец световода 8, торец которого выведен на один уровень с верхним торцом втулки 7. Против верхнего торца втулки 7 и торца световода 8 расположена сроено с ним вторая втулка 9 с плотно закрепленной в ее полости светоизлучаю- щим световодом 10, так что торцы светоиз- лучающегр световода 10 и светоприемного

световода 8 расположены один против другого с зазором а. По наружной поверхности втулки 7 и 9 плотно охвачены эластичным чехлом 11, полость которого заполнена светопоглощающей жидкостью 12 так, что в зазоре а между торцами световодов 8 и 10 постоянно находится светопоглощающая жидкость 12. Вторая втулка 9 с закрепленным в ней излучающим световодом 10 своим

верхним концом закреплена в скобе 13, нижняя часть которой соединена с верхней частью патрубка 3. Верхняя часть скобы 13 снабжена установочным винтом 14. Другие концы световодов, 8 и 10 через оптический разъем 15, закрепленный на корпусе 1, соединены с оптическим кабелем 16, который подключен к блоку измерения, на чертеже не показана, так как он выполняется по известной схеме и не составляет предмета изобретения.

Устройство для измерения температуры работает следующим образом.

Под действием температуры контролируемой среды происходитизменениелиней- ного размера температурочувствительного

элемента 4, который посредством штока 5, кронштейна 6 с закрепленной в нем втулкой 7 перемещает торец светоизлучающего световода 10,который неподвижно закреплен посредством второй втулки 9 на скобе 13.

Вследствие перемещения торца светоприемного световода 8 относительно торца светоизлучающего световода 10, слой светопоглощающей жидкости, находящейся между торцами световодов 8 и 10, изменяется и при этом изменяется затухание светового потока, проходящего через светопоглощающую жидкость в функции температуры. Световой сигнал по оптическому кабелю 16 поступает в блок измерения. По величине светового потока в блоке измерения (на чертеже не показанного) происходит идентификация величины температуры контролируемой среды. Установка начального зазора между торцами световодов 8 и 10 при калибровке датчика осуществляется микрометрическим винтом 14.

Использование: дистанционный контроль и регулирование температуры. Сущность изобретения: устройство содержит дилатометрический термочувствительный элемент и измеритель линейного перемещения свободного конца штока дилатометрического термочувствительного элемента. Измеритель имеет два световода; конец одного из которых механически связан с концом штока через кронштейн с втулкой, а конец другого световода через скобу связан с трубкой дилатометрического термочувствительного элемента. 1 ил.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее термочувствительный элемент в виде трубки из материала с большим коэффициентом линейного расширения, соединенный своим торцом с концом установленного соосно внутри нее штока из материала с малым коэффициентом линейного расширения, и измеритель линейных

перемещений свободного конца штока, о т- личающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен патрубок, соединенный одним концом с вторым торцом трубки, а измеритель линейны перемещений выполнен в виде корпуса с приемным и подводящим световодами и скобой с закрепленными на одном из ее концов втулкой, в которой установлен первый конец подводящего световода.и микрометрическим винтом, установленным в контакте своим торцом с другим концом скобы, соединенным со вторым концом патрубка, пропущенным внутрь корпуса, закрепленного на свободном конце штока кронштейна со втулкой, в которой соосно и с зазором относительно первого конца подводящего световода установлен первый конец приемного световода, оптического кабеля с разъемом, соединенным со вторыми концами световодов, и заполненного светопоглощающей жидкостью эластичного чехла, герметично закрепленного на втулках и охватывающего первые концы световодов.