ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В АГРЕССИВНЫХСРЕДАХ Советский патент 1970 года по МПК G01K7/16 

Изобретение относится к устройствам измерения и регулирования температуры и может найти широкое применение в системах термокомпенсации, автоматических анализаторах состава с термодатчвком, обладающим малой инерционностью.

Известны термодатчикн для измерения температуры в агрессивных средах, содержащие чувствительный элемент в виде пленочного терморезистора и основание, размещенное в корпусе.

Наличие защитной оболочки увеличивает массу термодатчика, время прогрева его. Время прогрева резко увеличивается и за счет неплотного прилегания, тела терморезистора, к защитной оболочке. Для уменьшения времени нрогрева пустоты между телом терморезистора и основанием заполняются теплопроводной массой.

В технологических процессах химических производств вследствие изотермических реакций скорость изменения температуры может быть значительной. Для таких технологических процессов требуются термодатчики, обладающие малой инерционностью для своевременного введения термопоправки.

Существующие термодатчики обладают значительной инерционностью и не обеспечивают своевременной термопоправки в датчиках-анализаторах состава (например, в кондуктометрических) и, как следствие этого, возникает ошибка в измерении или выдача ложного сигнала на авторегулирование. Поэтому уменьшение инерционности термодатчика, особенно при анализах агрессивных сред, является проблемой, так как повышение коррозионной защиты приводит к значительному увеличению защитной оболочки и теплового сопротивления термодатчика, т. е.

инерционность термодатчика возрастает.

Предлагаемый датчик отличается тем, что в нем основание вынолнеио в виде оксидированной .с двух сторон пластинки титана, установленной тыльной стороной .к контролируемой

среде. Это позволяет значительно уменьшить инерционность термодатчика за счет уменьшения массы защитной оболочки терморезистора и уменьшения теплового сопротивления и повысить коррозионную устойчивость.

Предлагаемый датчик изображен на чертеже.

Он состоит из пленочного терморезистора 1, нанесенного с одной стороны на титановое основание 2 по оксидной пленке 3. С другой

стороны оксидная пленка 3 является коррозионной защитой терморезистора. Электрические выводы осуществлены припайкой проводом 4. Элемент устанавливается в корпус 5 с уплотнением 6.

ва следующий. Изменяющаяся температура анализируемой среды воспринимается оксидированной .пластинкой-основанием и передается чувствительному элементу - пленке терморезистора. Пленка терморезистора изменяет свое электрическое сопротивление под действием изменяющейся темлературы.

Нанесение металлических сопротивлений методом напыления известно.

Тончайшая пленка окиси титана является хорошим изолятором и имеет высокую коррозионную устойчивость в концентрированных растворах кислот, щелочей и солей при высоких температзрах. Толщина оксидной пленки в несколько микрон обеспечивает малое сопротивление.

Датчик температуры, выполненный в виде пленки на тонком оксидированном основании, позволяет значительно увеличить поверхность соприкосновения чувствительного элемента пленки с теплоносителем (основанием), уменьшить теплоемкость датчика за счет уменьще-ния его .массы, а следовательно, снизить время прогрева.

Электрические выводы выполняются известными средствами, например, припайкой проводников.

Толщина оксидной пленки, полученной на титане при нагреве его до 800°С, 10-20 мк, электрическое сопротивление более 200 ом, электрическая прочность не менее 50 в, а агрессивная устойчивость такая, что выдерживает без разрушения концентрированные растворы кислот, щелочей, солей, нагретые ,свыше 120°С.

П|ред.д1ет изобретения

Датчик для измерения температуры в агрессивных средах, содержащий чувствительный элемент Б виде нленочного терморезистора и основание, размещенные в корпу,се, отличающийся тем, что, с целью уменьшения инерционности и повышения коррозионной устойчивости, в нем основание выполнено в виде оксидированной с двух сторон пластинки титана, установленной тыльной стороной к контролируемой среде.