Дилатометрический термометр
Изобретение предназначено для измерения температуры. Цель изобретения - повышение чувствительности. Дилатометрический термометр содержит корпус 1 в форме колбы с цилиндрической частью 2 и сферической 3 частями, крепежную арматуру 4, шары 5, толкатель 6, возвратную пружину 7. При росте температуры за счет объемного расширения шаров происходит перемещение толкателя 6, при этом в цилиндрической части 2, где расположены шары 5 в один ряд, снимается результирующая от расширения всех шаров 5, расположенных в сферической части 3, объем которой превышает в 1500 раз объем одного шара 5. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
C19) C1l) А1 (51) 5 G 01 K 5/44
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ
ПРИ П НТ СССР
И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4425929/24-10 (22) 29.03.88 (46) 07.01.90. Бюл. У 1 (71) Воронежский политехнический институт (72) В.Б.Бочаров, В.В.Лазарев,.
Е.С.Блувштейн и В.И.Гунин (53) 536.516.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У -233250, кл. G 01 К 5/50, 1966.
Авторское свидетельство СССР
У 1174778, кл . G 01 К 5/44, 1983. (54) ДИЛАТОИЕТРИЧЕСКИЙ ТЕРМОМЕТР (57) Изобретение предназначено для измерения температуры. Цель изобретения — повышение чувствительности.
Дилатометрический термометр содержит корпус 1 в форме колбы с цилиндрической 2 и сферической 3 частями, крепежную арматуру 4, шары 5, толкатель 6, возвратную пружину 7. При росте температуры за счет объемного раоширения шаров происходит пере мещение толкателя 6, при зтом в цилиндрической части 2, где расположены шары 5 в один ряд, снимается результирующая от расширения всех шаров 5, расположенных в сферической части 3, объем которой превышает в 1500 раз объем одного шара,5.
1 ил.
1534333
Изобретение относится к технике измерения температуры.
Цель изобретения — повышение чувствительности.
На чертеже изображено поперечное сечение дилатометрического термометра, Термометр содержит корпус 1 с цнлиндрической частью ? и сферической частью 3, крепежную арматуру 4, шары 5, толкатель 6, возвратную пру" жину 7.
Диаметр цилиндрической части (трубки) определен иэ соотношения
2(2-+3)D(dcD, где Р - диаметр трубки корпуса;
d — - диаметр шаров.
Внутренний объем сферической части 3 к рпуса 1 связан с объемом шара 20
5 соотношением V 15ООЧш,, где V — объем сферы;
V — объем шара.
Термометр работает следующим образом. 25
При изменении температуры корпуса и шаров изменяются их геометрические размеры. В случае, когда коэффициент термического расширения у шаров боль-, 1ше„ чем у корпуса, возникают силы, при которых шары раздвигают один другого и перемещают толкатель вверх.
Когда коэффициент термического расширения шаров меньше, чем корпуса, шары заполняют образовавшиеся между ними зазоры и толкатель под действием возвратной пружины опускается вниз. Изменение соотношения объема шаров в корпусе к внутреннему объему корпуса, а также изменение соотно- 40 шения диаметра шаров к внутреннему диаметру цилиндрической части корпуса обеспечивают перемещение толкателя, который может быть связан со стандартными системами измерения перемещения, например электрическими или пневматическими.
При прочих равных условиях величина хода толкателя пропорциональна количеству шаров в корпусе, поэтому чувствительность термометра тем выше, чем больше число шаров. При числе шаров в корпусе более 1500 дилато-. метрический термометр работает без
55 заклинивания подобно жидкостному, н котором результирующая расширений сферической части 3 суммируется в цилиндрической части 2 корпуса 1 и соответственно обеспечивает перемещение толкателя 6.
Применение сферы с соотношением
Ч (1500V> т.е. невыполнение условия, изложенного в формуле, приведет к тому, что на сферическую часть 3 корпуса 1 будут воздействовать значительные усилия (при условии, что коэффициент термического расширения шаров будет больше, чем у корпуса), н усилия будут тем больше, чем меньше шаров можно разместить в сферической части, что в конечном счете может привести к заклиниванию. Соотношение 7 15007ы найдено из геометрического прочерчивания и определения результирующих сил в случае сферической формы нижней части корпуса и подтверждено макетными испытаниями. С другой стороны, чем больше шаров можно разместить в сферической части, тем больше работа устройства будет соответствовать работе жидкостного термометра, имеющего сферическую часть. Т.е. трение между шарами минимально, а результирующая расширения направлена вверх и равна сумме расширений всех шаров, находящихся в сферической части корпуса, при этом отсутствуют усилия на сферическую часть корпуса.
Применение дилатометрического термометра с колбообразным корпусом 1 позволяет снизить почти на три порядка габариты. Для 1000 шаров диаметром мм длина прототипа и предлагаемого, термометра составляет соответственно: 268,6 мм и 11 мм. Кроме того, в предлагаемом термометре можно достичь большего перемещенйя толкателя
6 эа счет возможности размещения в корпусе 1 большего количества шаров 5 при тех же габаритных размерах.
Таким образом, предлагаемый термометр, сохраняя способность дилатометрического термометра, может работать при высоких (свыше 300 С).температуо рах, обладает свойствами жидкостного термометра (высокая чувствительность при малых габаритах и отсутствие усилий на сферическую чать корпуса). формула изобретения
Дилатометрический термометр, содержащий корпус, выполненный в виде трубки, толкатель, снабженный возврат"
Составитель Л.Балянина
Техред Л.Сердюкова
Корректор Т.Малец
Редактор E.Ïàïï
Тираж 489
Заказ 36
Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óàãoðîä, ул. Гагарина, 101 ной пружиной, и дилатометрическое тело, выполненное в виде плотно упа кованных шаров, диаметры которых определяются из соотношения 2(2-т З)
Dcd 1534333 6 с я тем, что, с целью повышения чувствительности, нижняя часть корпуса выполнена в виде сферы, объем которой связан с обеъмом шара соот5 ношением Ч ъ1500Ч, где V — объем сферы, Чц„- объем шара.
