УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ Советский патент 1971 года по МПК G01K5/56 

Изобретение относится к области автоматических измерительных устройств и предназначено для измерения температуры рабочей среды, в частности в системах автоматического регулирования и защиты установок, характеризующихся широким диапазоном изменения температуры и высоким быстродействием.

Известны устройства для измерения температуры, содержащие дилатометрический датчик, выполненный в виде трубы со стержнем, имеющими различные коэффициенты теплового расширения, пневматический преобразователь с мембраной, дифференцирующий блок и показывающий прибор.

Эти устройства обладают узким диапазоном измерения температуры, исключающим их эффективное использование, и недостаточной надежностью при использовании в системе регулирования вследствие необходимости установки задатчика регулятора непосредствен-но на измерителе температуры.

Предлагаемое устройство с целью расширения диапазона и повышения надежности снабжено упругим элементом, связывающим мембрану преобразователя со стержнем датчика, а полость над мембраной в нем соединена со входом дифференцирующего блока.

участке трубы стержень датчика может быть выполнен составным, а снарул и трубы расположен экран, выделяюший зону измерения. На чертеже показана принципиальная схема описываемого устройства.

Устройство содержит дилатометрический датчик температуры /, пневматический преобразователь 2 линейного перемещения в давление воздуха и пневматический дифференцирующий блок 3.

Датчик / состоит из трубы 4 и расположенных в нем внутреннего стержня 5 и компенсационного стержня 6. Коэффициенты линейного расширения трубы 4 и стержня 5

различны, а трубы 4 и компенсационного стержня 6 одинаковы. Часть трубы 4 на участке располол ения компенсационного стержня 6 закрыта экраном 7, обеспечивающим равенство температур трубы 4 и стержня 6 на

этом участке.

Пневматический преобразователь 2, установленный на трубе 4, содержит мембрану 8, на которую опирается один конец пружины 9, а другой ее конец - на компенсационный

стержень 6. Полость над мембраной 8 соединена с линией питания через постоянный дроссель 10, с атмосферой - через сопло 11 и с входом пневматического дифференцирующего блока 3. Дифференцирующий блок 3

Устройство работает следующим образом.

Изменение температуры рабочей среды в месте установки датчика -приводит к изменению температуры трубы 4 и внутренних стержней 5 и 6. Поскольку коэффициенты линейкого расширения трубы 4 и стержня 6 одинаковы, и тем нература их в переходном процессе поддерживается благодаря экрану 7 одинаковой, а коэффициенты линейного расширения стержня 5 и трубы 4 различны, то перемещение стержня 6 относительно трубы 4 является функцией температуры трубы 4 (на участке расположения стержня 5) и температуры стержня 5. Относительное перемещение стержней вызывает изменение натяга прзл ины 9 и приводит к разбалансу сил, приложенных к мембране 5. Мембрана 8 перемещается, до установления положения равновесия. При этом давление воздуха под мембраной 8 «следит за натягом пружины 9. Изменяющееся давление воздуха передается в дифференцирующий блок 3, где производится операция дифференцирования и суммирования выходного сигнала преобразователя 2 с его производной. Введение производной дает возможность произвести коррекцию динамической -погрешности дилатометрического датчика температуры.

Пневматический преобразователь линейного перемещения в давление воздуха может быть выполнен на других элементах.

Предлагаемый измеритель быть использован в Турбо- и котлостроении, химической и других отраслях промыщленности, где требуется измерение и регулирование температуры рабочей среды.

Предмет изобретения

1.Устройство для измерения температуры, содержащее дилатометрический датчик, выполненный в виде трубы со стержнем, имеющими различные коэффициенты теплового расширения, пневматический преобразователь с мембраной, дифференцирующий блок и показывающий прибор, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона и цовышения надежности, оно снабжено упругим элементом, связывающим мембрану преобразователя со стрежнем датчика, а нолость над мембраной соединена со входом дифференцирующего блока.

2.Устройство по п. I, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности измерения температуры на заданном .участке трубы, стержень датчика выполнен составным, а снаружы трубы располол ен экран, выделяющий зону измерения.