Глубинный термометр Советский патент 1981 года по МПК G01K5/32 

1

Изобретение относится к измерению температуры, а именно к глубинным т е рмоме т Е aN.

Наиболее близким к предлагаемому является глубинный термометр, содержащий заполненную жидкостью термосистему с термоприемником и подвижным разделителем, связанную с контактным устройством, узел компенсации давления Б виде дифференциального- поршня с пружиной, электродвигатель и механизм регистрации Ц .

Недостатками данного глубинного термометра являются сложность конструкций йз-за завышенного количества конструктивных элементов, сообщающихся с внутренней полостью термоприемника и непосредственно контактирующих с заполняющей его жидкостью, а также низкая надежность.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности термометра.

Указанная цель достигается тем, что в глубинном термометре в качестве подвижного разделителя термосистемы использован узел компенсации.Пружина которого ОДНИМ концом жестко соединена со штоком большого диаметра дифференциального поршня, а другим кинематически связана с валом электродвигателя,

На чертеже показан предлагаемый глубинный термометр, разрез.

Термометр содержит термобаллон 1, соединенный с сильфоном 2, который через рычажную систему 3 связан с контактом 4, находящимся между электрическими контактами 4 и 6 узла нуль-10органа 7. Во внутреннюю полость термобаллона, заполненную рабочей термометрической жидкостью, входит шток 8 малого диаметра дифференциального поршня с уплотнительным элементом 9. 15 Шток 10 большого диаметра дифференциального поршня с уплотнительным элементом 11 жестко связан при помощи якоря 12 с ОДНИМ из концов винтовой цилиндрической пружины 13, вто20рой конец которой жестко связан с якореобразным наконечником 14 гайки

15..

Гайка 15 находится на винте 16 и удерживается от вращения тягами 17.

25 Вйнт 16 соединен с валом понижающего редуктора 18, а последний - с валом электродвигателя 19. Другой конец вала э.пектродвигателя 19 соединен спонижающим редуктором 20, выходной 30 вал которого соединен с винтом 21,

На ринте 21 находится гайка 22, на которой закреплено перо 23, удерживаемая от вращения тягами 24. Барабан 25 с диаграммньлм бланком соединен с валом часового привода 26.

В устройстве имеется блок 27 питания электродвигателя 19. Узлы термометра монтируются в трубчатом корпусе 28.

Устройство работает следующим образом.

При изменении температуры окружающей среды изменяется объем жидкости в термосистеме, состоящей из термобаллона 1,сильфона 2, нуль-органа 7,уп- . лотненноро штока 8 и соединительных каналов. При изменении объема жидкости в замкнутой термосистеме изменяется давление, что вызывает деформацию сильфона 2 и перемещение рычагов рычажной системы 3 с контактом 4. При этом замыкается цепь блока 27 питания электродвигателя 19 с контактами 4, 5 и 4/ б в зависимости от увеличения или уменьшения температуры. Включаясь, электродвигатель 19 перемещает через редуктор 18, винт 16 и гайку 15, снабженную якореобразным наконечником 14, пружину 13 и связанный с ней при помощи якоря 12 дифференциальный поршень. Поступательное перемещение поршня обеспечивается путем удержания гайки 15 от вращения тягами 17, а также благодаря жесткому соединению концов пружины 13 с гайкой 15 и дифференциальным поршнем. Жесткость пружины 13 значительно превосходит возможную величину усилия трения - сопротивления продольному перемещению поршня в элементах уплотнения, благодаря чему при перемещении поршня от электропривода пружина 13 не деформируется.

Поступательное перемещение штока 8, полностью повторяющее перемещение гайки 15, изменяет собственный внутренний объем термосистемы до тех пор, пока он не станет равным сумме первоначального объема и величины изменения объема жидкости в термосистеме. При этом величина давления в системе принимает первоначальное значение, и сильфон 2 возвращается в исходное положение. Контакты 4 и 5 или 4 и б размыкаются, и электродвигатель 19 обесточивается и останавивается. Линейное перемещение штока 8 дифференциального поршня, а следоательно, и число оборотов электровигателя 19 пропорционально величине изменения температуры в термосистеме .

Вращение ваша электродвигателя 19 передается через редуктор 20 на винт 21. Заторможенная от вращения ягами 24 гайка 22 с пером 23 соверает поступательное движение, проорциональное количеству оборотов вигателя.и величине изменения тем-.

пературы в термосистеме.Регистрация производится путем записи на диаграммном бланке барабана 25 величины линейного перемещения пера 23. Для осуществления записи в координатах температура-время барабан 25 приводится во вращение с постоянной скоростью часовым приводом 26.

Под действием давления окружающей среды деформируются стенки термобаилона 1 и уменьшается внутренний объем термосистемы, что должно вызвать увеличение давления в ней и появление выходного сигнала, т.е. перемещение пера 23. Однако одновременно с воздействием.на стенки термобаллона 1 давление воздействует на дифференциальный поршень узла компенсации и последний перемещаетря на величину деформации пружины 1 3 (до уравновешивания возникшего на дифференциальном поршне усилия усилием сжатия пру жины). При этом перемещение штока 8 малого диаметра дифференциального поршня изменяет внутренний объем термосистемы на величину, равную иэм ненйю объема термобаллона 1, вызванному деформацией его стенок, в этом случае выходной сигнал прибора отсутствует, т.е. влияния давления на показания прибора не наблюдается.

Таким образом, снабженный пружиной дифференциальный поршень, представляющий собой узел компенсации влияния на показания термометра наружного давления, одновременно выполняет также и функцию подвижного разделителя.

работе в качестве компенсатора шток 8 перемещается под действием наружного давления на дифференциальный поршень за счет сжатия пружины 13 до ее уравновешивания, а при работе в качестве дополнительного подвижного разделителя - за счет продольного перемещения .гайки 15 от электропривода по команде со стороны контактной группы, причем усилие перемещения передается на шток через уравновешенную пружину 13 без изменения степени ее сжатия, при этом одновременно перемещаются гайка 15, пружина 13, сжатая воздействием давления на дифференциальный поршень, и шток 8, являющийся частью дифференциального поршня.

Изобретение благодаря совмещению функций двух узлов - подвижного разделителя и компенсатора давления - в одном узле компенсации имеет более простую конструкцию, а также обладает повышенной надежностью за счет уменьшения количества элементов,внедряемых в полость термосистемы, и снижения, тем самым , вероятности раегерметизации устройства.

Формула изобретения

Глубинный термометру содержащий заполненную жидкостью термосистему