ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР Советский патент 1974 года по МПК G01R19/00 

1

Известны электроизмерительные приборы, содержащие в качестве чувствительного элемента электронагреватель, включенный в измерительную цепь, и шкалу, характеризуются сложной конструкцией и низкой механической прочностью.

В предлагаемом электронагревательном приборе с целью упрощения конструкции и повышения механической прочности электронагреватель расположен вдоль шкалы, выполнен с переменным сопротивлением, уменьшающимся к концу шкалы, и покрыт слоем термоиндикатора плавления; при этом электронагревательный элемент выполнен с переменным сечением, площадь которого в каждой точке по длине нагревателя прямо пропорциональна квадрату силы тока, вызывающего изменения прозрачности термоиндикатора в этой точке.

На фиг. 1 изображен прямоточный амперметр; на фиг. 2 - номинальный вольтметр.

Электронагревательный элемент 1, расположенный на плате 2, покрыт слоем термоиндикатора плавления 3. Термоиндикатор, обладающий высокой пороговой характеристикой состоит из основного индикатора температуры, например стеариновой кислоты (16,7 вес. ч.) и связующего вещества, например бутилметакрилата с метакриловой кислотой (8,3 вес. ч.) в бутилацетате (75 вес. ч.)

Толщина слоя термоиндикатора плавления устанавливается с помощью слюдяных прокладок 4.

Поверх термоиндиактора на прокладках 4 установлено стекло 5 со шкалой 6.

Стекло, слюда и нагреватель склеивают по периметру герметизирующей пастой, содержащей, например, 10 вес. ч. ЭД-5, 8 вес. ч. Л-20 и 10-20 вес. ч. прокаленного пылевидного кварца, после чего устройство помещают в корпус.

Амперметр (фиг. 1) отличается от вольтметра (фиг. 2) формой электронагревательного элемента.

Электронагреватель в приборе для измерения тока представляет собой зеркальную пластину, например из хромированной латуни (на токи 50-300 о) или полированного манганина (на токи 1-50 о) в виде треугольника

с вершиной в начале шкалы 6, которая располагается вдоль электронагревателя. В приборе для измерения напряжения электронагреватель выполнен в виде отдельных сопротивлений - полосок, являюшихся делениями

шкалы прибора, наиыленных из высокоомных металлов, например хрома. Как один из вариантов выполнения вольтметра, сопротивления напыляют разной ширины, увеличивающейся к концу шкалы, и соединяют последовательно.

Работает прибор следующим образом.

При протекании через нагреватель 1 измеряемого тока благодаря наличию градиента температуры по длине нагревателя вдоль шкалы 6 перемещается граница прозрачного и непрозрачного слоев термоиндикатора 3, являющаяся указателем прибора.

Действительно, количество тепла Q, выделящегося в элементе с сопротивлением г от протекающего по нему тока /, по закону Джоуля-Ленца равно 0,24 .

Поскольку величина г нагревателя уменьшается от начала щкалы к ее концу, величина тока /, при которой температура электронагревателя достигает температуры плавления термоиндикатора, т. е. термоиндикатор становится прозрачным, соответственно к концу шкалы нарастает. Меняя закон изменения сопротивления электронагревателя по длине шкалы, можно менять характеристику шкалы прибора в широких пределах, причем, если сопротивление электронагревателя изменяется к концу щкалы обратно пропорционально квадрату тока в каждой точке щкалы, то щкала прибора должна быть линейной.

Фиг 1

Предмет изобретения

1.Электроизмерительный прибор, содержащий в качестве чувствительного элемента электронагреватель, включенный в измерительную цепь, и щкалу, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и цовыщения механической нрочности, электронагреватель расположен вдоль шкалы, выполнен с неременным сопротивлением, уменьщающимся к концу шкалы, и покрыт слоем термоиндикатора плавления.

2.Электроизмерительный прибор по п. 1, отличающийся тем, что электронагреватель выполнен с переменным сечением, площадь которого в каждой точке по длине нагревателя прямо цронорциональна квадрату силы тока, вызывающего изменение прозрачности термоиндикатора в этой точке.