УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ Советский патент 1973 года по МПК G01K5/62 

Изобретение относится к области измерения температуры с помощью термобиметаллических датчиков. Известны устройства для измерения температуры, содержащие консольно закрепленную прямоугольную термобиметаллическую пластину, суммирующий рычажный блок, индикатор отклонения пластины, выходной прибор и силовой элемент обратной связи. Однако у таких устройств сужен измеряемый температурный диапазон ио сравнению с тем, который реко,мендуется по ГОСТ 10533-63 для ненагруженной биметаллической пластины. Объясняется это тем, что в режиме силовой компенсации суммарные напряжения (температурные и от внешней силовой нагрузки) на поверхностях в сечении у заделки нормальной прямоугольной биметаллической пластины оказываются больше температурных напряжений в спае для соответствующих слоев. Так как предельная температура работы термобиметалла ограничена величиной упругих термических деформаций в пластине (для ненагруженной пластины - величиной термических напряжений в спае), то в режиме силовой компенсации (т. е. с внешним нагружением) напряжения на поверхности прямоугольной пластины в 1,75 раза больше напряжений в спае, и, следовательно, допустиый температурный диапазон прямоугольной пластины уменьшается. Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых температур. Это достигается тем, что устройство снабjKeHo упругим элементом, например, пружиной, соединяюшим свободный конец биметаллической пластины с суммирующим блоком, причем жесткости упругого элемента Су и биметаллической пластины Сом связаны соотношением. Теоретически доказано, что суммарные нанряжения в сечении у заделки на поверхности консольно закрепленной термобиметаллической пластины, соединенной с пружиной, жесткость которой в два раза больше жесткости термобиметаллической пластины, не превышают температурных напряжений в спае пластины, работающей без нагрузки, т. е. датчик температуры с таким чувствительным элементом, связь которого с суммирующим рычажным устройством осуществлена через пружину, может работать во всем интервале температур, который рекомендуется ГОСТ 10533-63. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения температуры состоит из консольно закрепленной прямоугольной термобиметаллической пластины I, пружины 2, суммирующего рычажного блока 3, индикатора 4 отклонения, силового элемента 5 обратной связи, выходного прибора 6.

Устройство работает следующим образом.

При изменении контролируемой температуры под действием термических напряжений пластина 1 развивает усилие, которое передается через пружину 2 на суммирующий рычажный блок 3. Сигнал рассогласования на выходе этого блока воспринимается индикатором 4 отклонения и поступает в выходной прибор 6. Под действием сигнала, который поступает на выход датчика и вход силового элемента 5 обратной связи, последний развивает усилие, компенсирующее усилие, развиваемое на конце пружины 2 пластиной 1.

В установившемся режиме эти усилия равны, а по величине усилия обратной связи судят об измеряемой температуре.

Предмет изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее консольно закрепленную прямоугольную термобиметаллическую пластину, суммирующий рычажный блок, индикатор отклонения пластины, выходной прибор и силовой элемент обратной связи, отличающееся тем, что, с целью расширения температурного диапазона, оно снабжено упругим элементом, например пружиной, соединяющим свободный конец биметаллической пластины с суммирующим блоком, причем жесткости упругого элемента Су и биметаллической пластины COM связаны соотношением

2Сб„ Су 05.

Sitixod