Релейный датчик температуры

 

Изобретение относится к контролю температуры и может быть использовано в следящих системах перегрева помещений, аппаратуры и т.д. Целью изобретения является повышение эффективности за счет обеспечения возможности изменения температуры срабатывания датчика. Электрический сигнал с генератора 1 подается на последовательно включенные емкостные датчики 2 и 3 температуры релейного типа. Сегнетодиэлектрик датчиков 2 и 3 выполнен из цирконата-титаната свинца (PB<SB POS="POST">1-X</SB>LA<SB POS="POST">X</SB>) (ZR<SB POS="POST">0,65</SB>TI<SB POS="POST">0,35</SB>)O<SB POS="POST">3</SB>, где X = 0,075 - 0,13. Этот материал обладает эффектом термической памяти (ЭТП) в интервале температур, определяемом количеством содержащегося лантана. Предварительно датчик 3 выдерживают при определенной температуре внутри этого интервала. По достижении контролируемой температурой значения температуры выдержки вследствие ЭТП возникает изменение диэлектрической проницаемости сегнетодиэлектрика датчика 3. Это приводит к изменению емкости датчика 3, что вызывает срабатывание регистратора 4. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (504 GQI К 7 34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4327923/24-10 (22) 17.11.87 (46) 30.11.89. Бюл. 1(44 (71) Волгоградский инженерно-строительный институт (72) А.В.Шильииков, А.P.Øòåðíáåðã, А.И. Бурханов, Д.Г. Васильев, Э.Х.Биркс и В.И.Дорогин (53) 536.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1290098, кл. G 01 К 1 I /14,1985.

Авторское свидетельство СССР

Ф 440572, кл. С 01 К 7/34, !972. (54) PEJIEAHb(A ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к контролю температуры и может быть использовано в следящих системах перегрева помещений, аппаратуры и т.д. Целью изобретения является повышение эффективности за счет обеспечения возможности изменения температуры срабатывания датчика, Электрический сигнал с генератора 1 подается на последовательно включенные емкостные датчики 2 и 3 температуры релейного типа.

Сегнетодиэлектрик датчиков 2 и 3 выполнен из цирконата-титанлта свинца (РЬ!-х LB х) (ZT gTlp 35 ) 0 >. где х

0 075-0,13. Этот материал обладает эффектом термической памяти (ЭТП) в интервале температур, определяемом количеством содержащегося лантана.

Предварительно датчик 3 выдерживают при определенной температуре внутри этого интервала. По достижении контролируемой температурой значения температуры выдержки вследствие ЭТП воэ- ф никает изменение диэлектрической проницаемости сегнетодиэлектрика датчика 3. Это приводит к изменению емкости датчика 3, что вызывает срабатыва- С ние регистратора 4. 2 ил.!

525480

Изобрететп<е относится к контролю температуры и может быть испольэоваВО JJ Ст<СДЛЩПХ СИСтЕМаХ ПЕРЕГРЕВа

i

Цель Изобрететптя - повышение эффективности эа счет обеспечения воэ» можностп изменения температуры срабаTI«3aJIIIJI датчика. ца фнг, l представлена принцийиаль- lp ная схема сигнализатора температуры на основе предлагаемого датчика;, на фиг.2 - температурная зависимость диэлектрт<чсской проницаемости g (Т) длл (РЬ,,зт) (Zr )0 на часто-15 те 100 Гц после выдержки образца при коптрот<ьной темперлтуре. Нриведены данные дтпл содержания модифицирующей добавки Jiатттлтта 9 лт.7.. Локальный миJIJ«!y« тта крт<лой соответствует темпе- 20 р птур е 3 лгто< птттатп<л, С:lrlla lllaa! ор температуры состоит гспсратора 1<рлмоут лт>ного сигна.ла члстототт !0-300 l ll, термочувствитег<ьт<ьтх дaT IIII(013 2 и 3 II ниде двух ттд:*тттт«1<«тх тс.><<де<те(т < ор" « llç твердой сепг<сто<сера.ттттстт (Р!>,„! л „) (Zr, Т1„, ) 0

3) где х = 0,075-0, 13! ) вкк.>тттс«генных последов;т; етт т «о <т кoll< тр ">:т: т т<111<о от>ьедттт<с<т- 30 ных и од тн узел, RC-фт<льтра Ill<)!тт ра00» т л <: т., <;, :,.т, «тл< i> i l .:. < „": l. « l 1 J с г с и ар л т орл i! .,< 1< Тол i! l < с pl"о"! . Б< TJ<<<лют лтт т cjт, . < ..Рл>1 Pl< (OJ!<><> cTC i < l llcT! i!PУ<<>L», !il ус;рой«твом -i. 0 if« ii лт lllli< э нт тдс ржт<в лтст пртт огтредел ел<той те" ill».— ратуре в IJIтют в схему, полл:тлнпую на <, iiã. 1. Прп пoслсдующем измене<и<и температуры в момент прохождения температуры выдержт<влтшл длтчпкл 3 вследствие эффекта

Tepl««!

55 пенно емкости С датчикл 3. Е!роисхлдит резкий разбаланс схе<ты) что приводттт к 1;з,<епевпю показателя регистрир .!< 1!<Рт о !;>1<б<эр л. Толщина пластин к онденсаторов (датчиков) может варьироваться от 0,2 до 2 мм, что позволяет наносить электроды вжиганием серебря» ной пасты, обеспечивая надежный электрический контакт в любых условиях и удовлетворяет требованиям механической прочности термоэлемента, Размер элемента с ЭТП практически не лими" тируется, что обеспечивает применение его в труднодоступных местах.

Перестройка предлагаемого сигнализатора температур на другие температуры осуществляется путем выдерживания конденсатора 3 при соответствующих температурах, лежащих в интервале (Т -Т ). Данный интервал может изменяться путем введения в сегнетокерамику определенных концентраций лантана в пределах интервала

7,5-13 ат.7.

Расстояние между элементами схемы на фиг.1 не лимитируется, однако в целях упрощения обслужнва генератор 1, RC-фильтр и регистрттруютттт<1< прибор 3 могут быть объедннетты в один прибор, <

Вещество, используемое в качестве сегнетоэлектрикл (емкостпогo датчика) с<< гнллизатора температуры, представляет собой прозрачную сегнетокерамику TI

<<т>азотт<.тй переход в сегнетокерамике

ЦТС !-Х(б5) 35 имеет аномально большое !

>:13< <т.:; <те (сотни грлдусоп), что приводттт к c<

ЦТСЛ-13/65 35 достигает 10-13 С), что уменьшает чувствительность предJJ аглемо< o сигналиэатора температуры.

Поэтому состав с La 13 .ат.7 непригоден к использованию в качестве термочувстпптсльного элемента. Кроме того, при значениях La> 11 ат.7. знат чительно уменьшается f (La 9 ат.7., 9000-10000; La = 13 ат.7, т

2000-3000)) а это определяет глу- бттну локального минимума E (Т) при температуре "запоминания".

7Т

Я Я 70 g0 1f0

Фиг. Й

Сост ави тел ь Е, Рязанцев

Техред Л.Сердюкова Корректор 3,Лончакова

Редактор И.Келемеш

Заказ 7210/34 Тирах 573 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10!

5 !5254

При малых концентрациях La (т.е. меньших 7, 5 ат, X) фазовый переход имеет очень малое раэмытие - интервал температур (Т -Тс) практически равен нулю и в .данном случае имеет место одна четко вырааенная температура перехода — температура Кюри (Т,) (как в классических сегнетоэлектриках) .

Таким образом, оптимальным содершани- 10 ем лантана для использования укаэанной сегнетокерамики в сигналиэаторе температуры в широком интервале температур являются 8,9,10 ат.X.

При La 8 ат.X., сигнализатор позволяет контролировать любую ".åìïåратуру из интервала (+40 — +100 С);

Ю при Ьа 9 ат.X контролируется интеовал (+5 — +50 С); при Ьа 10 ат.Xинтервал (-) 5 — +50 С).

80 6

Последьпюй обладает не ск опько р асширенным интервалрм по сра|м|еяию с

La 9 вт.Х, но имеет более размытый локальный минимум (Т), что уменьшает чувствительность контроля температуры. Скачок емкости (диэлектрической

i проницаемости Я ) в приведе|п|ых спставах при изменении температуры 102. формула изобретения

Релейиый датчик температуры, ныпо |ненный в виде конденсатора с твердым сегнетодиэлектриком, о т л н ч а ю— шийся тем, что, с целью поньппения эффективности за счет обеспеченя | воэможности изменения температуры срабатывания датчика, в каче.стае сегнетодиэлектрика исполт эован цирконат-титанат свинца (РЪ|, Ья,) х

x(Zzp Т О )0з, где х = 0,075-0,13.