Тепловое перо Советский патент 1982 года по МПК G01D15/10 

(54) ТЕПЛОВОЕ ПЕРО

.1

Изобретение относится к приборостроешпо и может быть использовано в регистрирующих приборах с записью на теплочувствительной бумаге.

Известны тепловые перья для регистрирующих приборов, вьшолненные в виде пишущей трубки и нагревательного элемента в изоляционной оболочке. Нагревательный элемент при этом размещен по оси трубки в центре, тепловая энергия передается в радиальном направлении от центра, к периферии

Однако при регистрации быстропротекающих процессов качество записи снижается из-за низкой теплопроводности материала пишущей трубки.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по своей технической сущности и достигаемому результату является тепловое перо, содержащее держатель с токоподводами, закрепленный на нем пишущий элемент, вьшолненный в виде коаксиально установленных пишущей трубки.

нагревательного элемента и заполнителяизоляционной оболочки .

В этом пере лыска на внешней овех- ности пишущей трубки и выполневие ее из материала с большей теплопроводнос- тью, чем стекло, например из стали, позволяет повысить качество записи быстропротекающих процессов.

Однако, сохраняются значительные потери тепловой энергии при передаче гепла от внутреннего нагревательного элемента через изоляционную оболочку на нагреваемый пишущий элемент (внешнюю металли ескую трубку) ..Потерн тепловой энерпш возникают также из-за равномерной передачи тепла в радиальном направлении. При этом помимо контактной части пишущей трубки теплового пера, непосредс гвенно касающейся теплочувс гев - тельной бумаги, нагревается также вся периферийная поверхность пишущей трубки, интенсивно охлаждаемая воздухом при быстром движении пера. Вследсгеие этого при больших скоростях движения Depa ивгенсивность охлаждения пшиущей ; части превышав г ингенсивность подвода .тепла к пишушей части, что приводит к ухудшенюо качества записи при регистрашш быстропротекаюпшх процессов. Цель изобретения - повышение качества записи. Эга. цель достигается тем, что в заполнителе, выполненном из пористого материала с рабочим агентом в его капиллярах, параллельно оси трубки вьшоПнен паз. В сечении паз может иметь вид усеченного сектора, исходящего из центра, расположенного на оси трубки. Taiioe решение позволяет повысить качестБО записи за счет локализации теплового потока в зоне пишущей части трубки и снижения тепловых потерь. На фиг. 1 показана конструктивная cxe ма предлагаемого устройства; на фиг. 2сечение А на фиг. I. Тепловое перо содержит держатель I, на котором закреплен пишущий элемент 2 Й токопроводы 3. Пишущий элемент выполнен в виде коаксиально установленных трубки 4 и нагревательного стержни 5, между которыми расположен пористый материал (фитиль) 6, имеющий капиллярную структуру с рабочим агентом, что предсгавляет собой по существу коаксиальную тепловую трубку. В фитиле 6 вьшолнец сквозной паз 7, имеющий в сечении, например, вид усеченного сектора, исходящего из центра, расположенного на оси пишущей грубки. Устройство работает следующим образом. Напряжение накала подается через токопроводы 3 на нагревательный элемент/ 5, который накаляется. Под действием теплового потока, выделяемого нагревательным элементом 5, рабочий агент, находящийся в пористом материале 6, испаряется и пар под Действием градиента давлений перемещается в пространстве паза 7 в радиальном направлении от центра к периферии, где конденсируется. Конденсат возвращается обратно в зону испарения с помощью капиллярных сил по; пористом у У материалу 6. Затем процесс повторяется. При конденсации пар отдает тепло, которое через контактную пишущую поверхность трубки 4 передается на теплочувствитальную бумагу. Как известно, эффекS3S4тивная геплопроврдносгь коаксиальной тепловой грубки значительно вьпие Iтеплопроводности не гольк изоляционных оболочек, но даже таких ма j териалов/ как медь, серебро. паз в пористом материале 6 ориентирован на внешнюю поверхность трубки 4, непосредственно касающейся теплочувствительной бумаги, то интенсивная конденсация пара щ и передача им тепла осуществляется в зоне пишущей части теплового пера. Ликвидация равномерной передачи тепл а в радиальном направлении позволяет в предлагаемой конструкции ликвидировать s интенсивный нагрев всей периферийной нерабочей поверхности тепловой трубки, значительно охлаждаемой воздухом при быстром движении пера, Таким образом, койструкция-предлагаjg емого теплового пера обеспечивает локализащпо теплового потока в зоне пишущей . части, контактирукяцей с теплочувствительцой бумагой, позволяет снизить тепловые потери и получить высокое качество писи при регистрации быстропротекающих . процессов на перьевых репистрирую1дих приборах с записью на теплочувствительной бумаге, зо Формул а изобретения , . 1. Тепловое перо, содержащее держатель с токопроводами и закрепленный на нем пишущий элемент, вьщолнённый в коаксиально установленных пищущей трубки, нагревательного элемента и заполнителя между ними, о тличающее с я тем, что, с целью повышения качества записи, в заполнителе параллельно оси трубки вьшолнен паз, а заполни тельвьшолнен в виде пористого материала с рабочим агентом в его капиллярах. . 2. Тепловое перо по п. I, о т л и ч аю щ е е с я тем, что паз имеет в попе речном сечении вид усеченного сектора, исходящего из центра, расположенного на .оси трубки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 50 1, Авторское свидетельство СССР N 163377, кл. G О D 15/10. O6.ll.63. 2. Авторское свидетельство СССР № 453572, кл. QOID 15/10, is 12.03.73. (прототип).

Vut.i

Фиг2