Теплочувствительный элемент Советский патент 1942 года по МПК G01K5/62 

Известны различные конструктивные формы выполнения термочувствительных элементов из биметалла. При использовании б 1металлов в качестве термочувствительных элементов в нриборах для контроля температуры, автоматических регуляторах, реле и т. п. одной из главных задач конструктора является получение наибольшего хода связанного с биметаллом рабочего звена (контакта, поводка), так как величина этого хода в общем случае определяет чувствительность прибора.

Применяемые чаще всего прямые биметаллические пластинки (обычно инвар-маломагнитная сталь) дают очень малый удельный ход свободного рабочего конца. Поэтому во многих случаях вмесго прямых пластинок используются полоски, изогнутые в кольцо или часть кольца, один из концов которого закреплен. Величина углового перемещения свободного конца биметалла с изменением температуры окружающей среды и служит мерой этого изменения.

Наибольщий ход рабочего конца получают при использовании элементов, навитых спирально или по винтовой линии. Элементы второго типа не всегда удобны по габаритным соображениям, изготовление элементов первого типа сопряжено с известными трудностями. Помимо трудностей навивки, очень сложно осуществить надежное крепление центрального стержня к внутреннему витку спирали. Кроме того, вследствие больщих перенапряжений материала во внутренних витках при их загибе по малым радиусам деформации биметаллической спирали с изменением температуры обычно оказываются меньще расчетных.

Перемещение X рабочего конца элементов определяется суммапным угловым перемепением колец или витков, образующих чувствительный элемент, так что

,

№ 61131- 2 где г - радиус рабочего конца, ф - среднее угловое перемещение одного витка, п - число витков.

Предлагаемый теплочувствительный элемент лишен указанных недостатков, кроме того, он обеспечивает большее удельное перемеш,ение рабочего конца, которое в данном случае определяется по формуле:

Л гфП+А,

где Д - добавочное увеличение хода.

Предлагаемый теплочувствительный элемент состоит из двух (или больше) концентрически расположенных , биметаллических колец, загнутых в разные стороны так, что термоинертные слои оказываются обращенными в разные стороны. На фиг. 1 и 2 изображен элемент, изготовленный из коротких отрезков биметалла, загнутых в кольца и склепанных через прокладку; на фиг. 3 - то же, изготовленный из одной длинной полоски.

При изменении температуры происходит не только сложение угловых перемещений всех составляющих колец; одновременно перемещается точка закрепления внутреннего кольца вместе со свободным концом наружного кольца. При двухкольцевом элементе величина Д определяется примерно длиной отрезка, на который перемещается место закрепления внутреннего кольца; у многокольцевого элемента Д складывается из отдельных перемещений свободных узловых точек, величина которых легко может быть получена расчетом.

Увеличение хода рабочего конца в предлагаемом чувствительном элементе против хода, который дает спиральный элемент с биметаллом той же длины, достигает 12%. В то же время элемент имеет малые габариты.

Технология изготовления предлагаемого элемента весьма проста - никаких специальных приспособлений не требуется. В отличие от спирального и винтового элементов его можно изготовлять из коротких отрезков биметалла.

Предмет изобретения

1.Теплочувствительный элемент с несколькими биметаллическими пластинками, отличающийся тем, что, с целью увеличения хода свободного конца, биметаллическим пластинкам придана форма неполных колец, из коих каждое последующее укреплено на конце предыдущего концентрично с ним таким образом, чтобы термоинертные слои были обращены в разные стороны.

2.Форма выполнения элемента по п. 1, отличающаяся тем, что все пластинки выполнены из одной целой ленты, изогнутой гак. что она образует несколько дугообразных зигзагов.

Фиг.

Риг. 2

.3