Дилатометрический датчик температуры Советский патент 1982 года по МПК G01K5/20 

(54) ДИЛАТОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где необходима точная информация о достижении объектом различных пределов температуры дистанционно.

Известен дилатометрический кон-, тактный термометр, состо5пдий из стакана, стержня, рычага и контактного приспособления, содержащего электропроводную жидкость и контактные штыри разной длины, которые позволяютзамыкать электрические цепи в зависимости от температуры 1 Недостатком известного устройства является то, что его необходимо ориентировать вертикально, а также сложное конструктивное выполнение.

Наиболее близкюл к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результатуявляется дилатометрическийсигнализатор температуры, содержащий корпус, установленный коаксиально с ним стержень, напрявляюсдую диафрагму, контактное устройство с микрометрическим регулятором настроечного зазора, представляющее собой размещенный по оси стержня и связанный с ним твердосплавный наконечник, взай модейству

Ю1ДИЙ с металлопленочными, нанесенными на подложку, покрытиями .

Недостатком данного сигнализатора является то, что он позволяет производить только однопредельные измерения температуры.

Цель изобретения - расширение диапазона измерения температуры.

Поставленная цель достигается тем,

10 что датчик, содержащй корпус, установленный коаксиально с ним стержень, 1направляющу1о диафрагму контактное устройство fc микрометрическим регулятором настроечного зазора, пред15ставляющее собой размещенный по оси стержня и связанный с ним твердосплавный наконечник, взаиглодействующий с металлопленочными, нанесенными на подложку покрытиями, снабжен

20 настраиваемыми на различные пределы дополнительными контактными устройствами, в корпусе и стержне выполнен ряд поперечно расположенных сквозных пазов для установки последних,

25 при этом наконечник каждого из контактных устройств связан со стержнем с помощью мембраны и расположенной перпендикулярно ее поверхности упругой пластины, а подложка каж- .

30 дого контактного устройства соедийена с поступательно перемещаемым вдоль оси корпуса элементом регулятора . На фиг. 1 и 2 изображена конструк ция датчика; на фиг. 3 - узел контактного устройства. Дилатометрический датчик температуры состоит из корпуса 1, установленного коаксиально с нимстержня 2. 3 корпусе 1 и стержне 2 выполнен ряд поперечно расположенных сквозных пазов для установки контактного устрой ства с микрометрическим регулятором настроечного зазора. Кг1ждое контактное устройство пердставляет собо размещенный по оси стержня 2 и связа ный с ним твердосплавный наконечник 3, взаимодействующий с металлопленоч ными, последовательно нанесенными ла подложку 4 пoкpытия 4и-пленками 5-7. Нижняя 5 и верхняя 7 пленки металлические, а пленка 6 выполнена из диэлектрика. Наконечник 3 каждого ИЗ контактных устройств связан со стерж нем 2 с помощью мембраны 8 и рас-. положенной перпендикулярно ее поверхности упругой пластины 9, находящейся в напряженном состоянии, а подложка каждого контактного устройства соединена с поступательным вдоль оси корпуса эл.ементом регулятора . Микрометрический регулятор настроечного зазора выполнен в виде втулки 10 с резьбой, на торце которой выполнен паз, в котором установ лен вкладьш 11 контактного устройст ва. Паз служит для исключения разворота втулки 10 при вращении гайки 12. Продольное перемещенке вкладыша 11 определяется азностью шагов резьб на корпусе 1 н втулке 10. Г-образнне пружины 13 служат для обеспечения выбора люфта в резьбовых парах и плотного прилегания вкладыша к втулке. Стопорная гайка 14 исключает самопроизвольную перенастро ку датчика под действием внешних динамических нагрузок. Для по в1ышени жесткости стержня 2 в поперечном нап равлении датчик снабжен мембраной 1 а исключения попадания посторон них предметов во внутреннкяо полость датчика он.снабжен пробкой 16. Разность шагов резьб в микрометрических регуляторах (.корпус - втулка - гайicafr выбирается . такой, чтобы точност нажтройки у всех узлов была одинако вой. Коммутация раэъе 17 с контак иыми устройствами осуществляется проводами 18.. Датчик работаетследукщим образом Изменение температуры вызывает соответствующее изменение.ликейиых размеров у корпуса 1 и стержня 2. Это изменение пропорционально рабочей длине .последних. В результате перемещений наконечники 3 замыкают металлопленочные покрытия. Н зависимо от того, у какого из элементов конструкции (стержень или корпус) коэффициент линейного расширения больше, датчик обеспечивает фиксацию предельных значений .температур. Рассглотрим случай, когда стержень выполнен из материала с большим коэффициентам линейного расширения, а корпус - с малым коэффициентсги линейного расширения. Тогда для фиксации температур выше окружающей используют наконечник, установленный,на верхней стенке паза. В случае, когда температура ниже окружающей, используют наконечник, установленный на нижней стенке паза. Для включения в работу контактного устройства вкладыш 11 разворачивают относительно продольной оси на 180, и микропленки 5-7 располагаются непосредственно перед наконечником, расположенным на нижней стенке паза. Микрометрический регулятор также поворачивают на 180 относительно поперечной оси и его нониус оказывается со стороны работающего наконечника, т.е. ниже сквозного паза (фиг. 1). Число пределов настройки определяется числом пазов с наконечниками и числом контактных устройств. После разрушения диэлектрической пленки перемещение стержня 2„с нако нечниками 3 по мере изменения температуряы продолжается. После достижения наконечником подложки 4 величина продольной силы возрастает. Это приведет к потере устойчивости упругой пластины 9 и, как результат, уменьшению силы давления наконечника на подложку. Продолжающееся приращение линейных размеров приведёт к дальнейшему уменьшению продольной силы. Аналогично все будет повторяться и при разрушении диэлектрических пленок на даугих вкладышах. Для восстановления.работоспособнос.ти датчика необходимо заменить разрушенные металлопленочные покрытия. Настройка датчика осуществляется следующим образе. С помощью микрометрического регулятора контактное устройство подводят до касания с верхним металлопленочиьм покрытием 7, которое контролируется по замыканию электрической цепи иаконечник 3 - покрытие 7. Затаи, с учетом окружающей температуры, с п ж4ощью микрометрического регулятора по нониусу устанавливают предельную температуру срабатывания. Изобретение позволяет с высокой точностью производить измерения температуры в широком диапазоне и с пс 1ощью одного датчика регистрировать несколько предельных значений температуры.

Формула изобретения

Дилатометрический датчик температуры, содержгиций корпус, установлениый коаксиально с, ним стержень, направляющую диафрагму, контактное устройство с микрометрическим регулятором настроечного зазора, представляющее собой размещенный по оси стержня и связанный с ним твердосплавный наконечник, взаимодействующий сметаллопленочными,нанесенными на подложку покрытиями, о. т л и ч а ю щ и и с я тем, )что, с целью расширения диапазона температуры, он снабжен настраиваемьош на различные пределы дополнительными контактными устройствё1ми, в корпусе и стержне выполнен ряд поперечно расположенных сквозных пазов для установки последних, при этом наконечник каждого из контактных устройств связан со стержнем с помощью мембра.чы и расположенной перпендикулярно ее поверхности упругой пластины, а подложка кгикдого контактного устройства соединена с поступательно перемещаемым вдоль оси корпуса элементом регулятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

п