Кварцевый термометр

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к датчикам температуры, в которых в качестве чувствительного элемента используется термочувствительный кварцевый резонатор, и предназначено для измерения температуры жидкости и газа в трубопроводах гидрогазодинамических систем. Цель изобретения - повышение точности измерения. Кварцевый термометр содержит корпус 1 с капсулой 2, кварцевый резонатор 3, помещенный в капсуле 2, генератор 5, расположенный в корпусе 1 над капсулой 2. Кварцевый розонатор 3 снабжен термоизолятором 15, выполненным из упругого материала в виде двух колец 19 и 22 разной жесткости, прижимного элемента 28 и крышки из упругого материала 30, установленной на прижимном элементе 28. Выполненные из резины разной упругости кольца 19, 22 и крышка 30 обеспечивают изоляцию в широком диапазоне вибронагрузок. 4 ил.

С0103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 О 01 К 1/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ д,Ю

Рматра ат иас ть г ри

Фиг1ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2) ) 4317206/24-10 (22) 16.10.87 (46) 15.03.90. Вюл ° У 30 (72) Ю.Н.Калинкин, Ю,С.Иванов и В.С.?1оскалев (53) 536.531(088.8) (56) Линевег Ф. Измерение температур в технике. Справочник. И.: Иетаплургия, 1980, с. 88-89.

Голембо В.А. и др.. Пьезокварцевые анапого-цифровые преобразователи температуры, Львов,: Вища школа, 1977, с. 154-156. (54) KBAPUEBblA ТКРИОИКТР (57) Изобретение относится к измери,тельной технике, а именно к датчикам температуры, в которых в качестве чувствительного элемента используется термочувствительный кварцевый резо1I д

Л

Я

38

М

И

zs

Ж

ЯУ

У7

37 ф

„SU „„1550334 А 1

2 натор, и предназначено для измерения температуры жидкости и газа в трубопроводах гидрогазодинамических систем. Цель изобретения — повышение точности измерения. :(варцевый термометр содержит корпус 1 с капсулой 2, кварцевый резонатор 3, помещенный в капсуле 2, генератор 5, расположенный в корпусе 1 над капсулой 2 ° 1<варцевый резонатор 3 снабжен термоизолятором

15, выполненным из упругого материала в виде двух колец 19 и 22 разной жесткости, прижимного элемента 28 и крышки из упругого материала 30, установленной на прижимном элементе 28.

Выполненные из резины разной упругости кольца 19, 22 и крышка 30 обеспе- @ чивают изоляцию в широком диапазоне вибронагрузок. 4 ил.

С:

1550334

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к датчикам температуры, в которых в качестве чувствительного элемента игполь5 зуется термочувствительный кварцевый резонатор, и предназначено для измерения температуры жидкости и газа в трубопроводах гидрогазодинамических систем.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

На фиг, 1 представлен общий вид кварцевого термометра; на фиг. 2— сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3— сечение Б-Б.на фиг. 1; на фиг. 4 -структурнаяя схема, устройств а, Кварцевый термометр состоит из цилиндрического корпуса 1 с капсулой 2, расположенной в погружной части термометра, которая помецается в рабочую среду (жидкость или газ), В капсуле установлен кварцевый резонатор 3 с оболочкой 4. Капсула 2 и оболочка 4 предназначены для защиты .кварцевого резонатора 3 от непосредственного воздействия рабочей среды, .снижающего срок службы термометра из-за возможной деформации и разрушения элементов крецления кварцевого резонатора (проводов) и нарушения электрических связей резонатора. Капсула 2 является дополнительным защитным элементом, позволяющим использовать термометр в экстремальных условиях, например

35 при, высоких давлениях рабочей среды,.

Для обеспечения работы кварцевого резонатора 3 в корпусе 1 над капсулой

2 установлен генератор 5. Генератор

5 с помоцью платы 6 крепится к установочной шайбе 7 посредством винта 8.

Шайба 7 жестко закреплена в корпусе крышкой 9. Крепление осуществляется посредством резьбового соединения 10.

Дпя крепления платы 6 в шайбе предусмотрен вырез 11. Отверстие 12 шайбы позволяет осуществлять разводку проводов внутри корпуса.

Для закрепления термометра в трубопроводе предусмотрена резьба 1.3.

Крепление осуществляется посредством шестигранного высгупа 14 °

С целью исключения влияния окружаюцей среды, в которой расположен трубопровод, на работу кварцевого pesoнатора 3, расположенного в погружнои

55 части термометра, кварцевый резонатор снабжен термоизолятором 15, установленным между капсулой 2 и корпусом 1, двумя терморезисторами, один из которых 16 расположен в непогружной части корпуса 1, а другой 17 в капсуле,2 кварцевого резонатора, и варнкапом 18, Термоизолятор 15 выполнен из двух резиновых колец разной жесткости, одно из которых 19 более мягкое, установлено между наружным буртиком 20 капсулы 2 и торцом 21 корпуса 1. Другое резиновое кольцо 22 выполнено из более жесткого упругого материала и установлено на внутреннем буртике 23 корпуса 1 между жесткими теплоизоляционными прокладками 24, 25 °

Резиновое кольцо 19 выполнено ступенчатым с внутренним 26 и внешним

27 элементами термоизоляции, что повышает устойчивость капсулы 2 и изоляционные свойства термоизолятора.

Для обеспечения герметичности соединения капсулы 2 с корпусом 1 термоизолятор снабжен прижимным элементом

28, выполненным в виде колпачка, Прижимной элемент (колпачок) целесообразно выполнить из термоизоляционного материала. 1(олпачок навинчен посредством резьбового соединения 29 на верхнюю часть капсулы 2. При навинчивании колпачок посредством жестких прокладок 24, 25. и буртика 23 корпуса обжимает кольцо 19, которое плотно прилегает к стенкам корпуса и капсулы, обеспечивая герметичность соединения. Одновременно сжимается кольцо

22, которое дополнительно герметизирует соединение и центрирует капсулу относительно корпуса совместно с кольцом 19.

Между прижимным элементом 28 и генератором 5 установлена теплоизоляционная крышка 30, выполненная из упругого материапа, например из резины. Цилиндрическая часть 31 крышки расположена в зазоре между колпачком

28 и корпусом 1 и плотно прилегает к поверхности корпуса и колпачка.

Для обеспечения технологичности и качества сборки крышки 30 может быть выполнена путем заливки компаундом после завинчивания компачка 28.

При этом крышка 30 обеспечивает надежное фиксирование колпачка 28, предотвращая его отвинчивание в процессе эксплуатации термометра.

Для разводки проводов в колпачке

28 и крышке 30 предусмотрены отверстия 32, 33.

1550334 руемая терморезисторами температура поступает в виде электрического напряжения на варикап 18. В связи с тем, что температуры корпуса I и капсулы 2

5 различны, соответственно на варикап поступают различные напряжения от терморезисторов 16, 17. Варикап l8 фиксирует разность напряжений, соот-ветствующую разности температур, ко:торая определяет величину его емкости..

Частота генератора 5 определяется не только собственной частотой кварцево,го резонатора 3, но и емкостью вари капа 18, поэтому варикап корректиру ет частоту генератора, устраняя оста точные влияния температуры окружающей среды. Скорректированные показания передаются с генератора 5 на денифра iop 36. Тем самым достигается переда". ча температуры рабочей среды на дешифратор без,помех, что повьппает точНость измерения, В процессе работы термометра одноВременно с коррекцией обеспечивается 25 основная термоизоляция кварцевого резонатора термоизолятором 15 и его виброизоляция.

Вместе с тем применение терморе" аисторов позволяет учитывать быстро Зц изменяющуюся температуру рабочей среды, так как кварцевый резонатор обладает большей инерционностью, чем терморезистор. Терморезистор 17, расположенный в капсуле 2, быстрее воспри-!

35 нимает изменение т емпер атуры р аб очей среды, поступающей через капсулу, и передает их последовательно на варикап 18 и генератор 5, где по ним производится коррекция показаний кварцевого резонатора, Тем самым снижается погр ешность измерения термометра, что позволяет учитывать колебания температуры рабочей среды, Последовательность поступления сигналов от кварцевого резонатора и терморезисторов к денифратору представлена на схеме фиг. 4.

Формул а изобретения кварцевый термометр, содержащий цилиндрический корпус и капсулу, соединенную с ним, кварцевыи резонатор с оболочкой, помещеннь!й в капсуле, и генератор, расположенный в корпусе над капсулой, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повьппения точности измерения, он снабжен прижимным элементом в виде колпачка с внутренней резьбой, установленного на верхней части капсулы, выполненной с наружным буртиком и введенной внутрь корпуса с зазором, торец которого снабжен внутренним буртиком, крынкой из упругого материала, установленной на колпачке, жесткими прокладками, установленными соответственно на торце колпачка и внутреннем буртике корпуса, резиновым кольцом, размещенным между жесткими прокладками, и вторым более мягким резиновым кольцом, установленным между наружным буртиком капсулы и торцом корпуса и выполненным ступенчатым, причем ступень меньmего диаметра введена с уплотнением в зазор между корпусом и капсулой.

5550334

Сост авитель Л. Балянина

Редактор О. Спесивых Техред М.Дидык Корректор M.Màêñèìèøèíåö

Заказ 265 Тираж 493 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. Ужгород, ул. Гагарина, 101