Пневматический датчик температуры Советский патент 1976 года по МПК G01K5/62 

малыюм значении контролируемой температуры. Это необходимо для получения стандартного унифицированного сигнала РВЫХ; 0,2-1,0 кгс/см. Работает устройство следующим образом. При увеличении температуры окружающей среды термочувствительный элемент удлиняется, благодая 5-образной форме обеспечивается поступательное перемещение концов элемента. При этом создается усилие на ме.мбранном блоке, которое компенсируется соотве1ствующим увеличением давления на вы.коде силового преобразователя. Приращение давления на выходе пропорционально приращению усилия на термочувствительном элементе. При понижении температуры контролируемой среды происходит соответствующее понижение выходного давления. Из условия равновесия сил на мембранном блоКе, преиебрегая -перемещением заслоики в силу его малости, можно написать уравне/ вь,х(5„-5,) С(ДЯ + ДЯ,), где РВЫХ - выходное давление датчика; So, SB - эффективные площади, соответственно, нижней и верхней л смбран;/ . CjCs жесткость термочувствительного блока; Ci - жесткость цилиндрической нружины;С2 - жесткость термобиметаллического элемента; Д//0 - величина предварительного поджатия термочувствительного блока. Учитывая, что А/У, K,K,f,(2) где Ki - коэффициент, учитывающий линейное расширение металлов; Kz - коэффициент, учитывающий геометрические размеры термочувствительного элемента; t - температура контролируемой среды. Уравнение (1) с учетом выражения (2) можно записать в виде л о л, ,-f вых - 0 Г со 1 (3) с: с Из уравнения (3) видно, что изменяя величину 5п-5п, можно изменять диапазон измерения контролируемых температур в широких пределах без изменения геометрических параметров термочувствительного элемента. Изменение величины 5,i-SB достигается изменением исходного положения сопла отиосительно линии заделки мембран. Перемещение сопла приводит к изменению эффективных площадей 5„ и Su, а следовательно, и их разности. При правильно выбранных параметрах сопла рабочее перемещение мембранного блока составляет тысячные доли миллиметра. Пренебрежимо малые перемещения мембраниого блока, небольшая масса термочувствительного элемента и введение сжатого воздуха в полость термочувствительного элемента обеспечивают уменьшение инерционности по сравнению с известным. При относительно простой конструкции можно изменять пределы измеряемых температур, так как за счет изменения ноложеиия сопла можно изменять диапазон контролируемых усилий (на термочувствительном элементе) от нескольких десятков граммов до 1,5 кг (данные приведены для диаметров заделки мембран 25,5 мм при диаметрах жестких центров 12 мм и толщиие мембранного полотна 0,15 мм). Датчик можио применять для контроля абсолютной температуры, при этом достаточно с лоэдощъю .регулируемой лружины уста«овить величину Ро К-273, где К - коэффициент пропорциональности. Поэтому такая конструкция удобна для использования в расходомерах в качестве устройства температурной компенсации. Формула изобретения 1.Пневматический датчик температуры, содержащий термочувствительный элемент, один конец которого соединен с корпусом, другой с двухмембранным пневмопреобразователем, отличающийся тем, что, с целью уменьшення инерционности и утрощеная кШСТ1рукции, в нем термочувствительный элемент выполнен из двух U-образных биметаллических пластин, соединенных в S-образиую форму. 2.Датчик по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения регулировки диапазона измеряемых темнератур, в нем между корпусом и термочувствительным эле.ментом введена регулируемая пружина. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авт. св. АЬ 134471, G 01К 5/42, 30.09.1958. 2. Патент № 747068, кл. 106/2/h, 1966, Англия. . Авт. св. № 359536, G 01К 5/42, 17.10.1968.