Кварцевый термометр

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения температуры жидкости в трубопроводах и емкостях гидродинамических систем. Цель изобретения - повышение точности измерения. Применение в термометре набора различных виброзащитных средств, включающий две различные по своим демпфирующим свойствам полости 12 и 19, пружины 10 и 11 и упругие кольца 15-17, позволяет повысить виброизоляцию термометра в широком диапазоне частот вибронагрузок от рабочей жидкости и трубопроводов. 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 К 1/26

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

2 енная

5ф5

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4416170/10 (22) 26.04.88 (46) 15.04,91, Бюл. ¹ 14 (72) Ю,Н.Калинкин, В.С.Москалев и Ю.С,иванов (53) 536.531 (088.8) (56) Голембо В,А. и др. Пьезокварцевые аналого-цифровые преобразователи температуры. Львов, Вища школа, 1977, с.154156.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1550334, кл. G 01 К 1/26, 16.10.87. (54) КВАРЦЕВЫЙ ТЕРМОМЕТР

„„. М„„1642264 А1 (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения температуры жидкости в трубопроводах и емкостях гидродинамических систем. Цель изобретения — повышение точности измерения.

Применение в термометре набора различных виброзащитных средств, включающий две различные по своим демпфирующим свойствам полости 12 и 19, пружины 10 и 11 и упругие кольца 15-17, позволяет повысить виброизоляцию термометра в широком диапазоне частот вибронагрузок от рабочей жидкости и трубопроводов. 1 ил.

1642264

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к датчикам температуры, в которых в качестве чувствительного элемента испол ьзуется термочувствител ьный кварцевый резонатор, и предназначено для измерения температуры жидкости в трубопроводах и емкостях гидродинамических систем.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На чертеже схематично показан предлагаемый термометр, Кварцевый термометр состоит из цилиндрического корпуса 1 с капсулой 2, распололоженого в корпусе 1, и элемента 6 крепления. Корпус 1 снабжен опорным буртом 7 и виброизолятором 8. Этот виброизолятор выполнен в виде втулки 9, подпружиненной пружинами 10 и 11 относительно опорного бурта 7. Разъемная втулка 9 образует выше опорного бурта 7 разгрузочную полость 12 и выполнена со сквозными каналами 13 и 14 для связи раэ25 грузочной полости с рабочей жидкостью гидросистемы. Кайалы 13 и 14 могут быть расположены равномерно по окружности в

30 количестве больше двух. Количество каналов определяется. экспериментально при отработке дополнительного виброиэолятора, исходя иэ условий работы термометра.

Между разъемной втулкой 9 и корпусом 1

35 установлены резиновые упругие кольца 15—

1?.

Кольца 15 и 16 расположены по обе стороны от пружин 10 и 11, кольцо 17 — между опорным буртом 7 корпуса и разъемной втулкой 9, Накидная гайка 18 виброизолятора предназначена для сжатия пружин 10 и

11 и регулирования объема разгрузочной

40 полости 12. Пружина 10 расположена между опорным буртом 7 и накидной гайкой 18 в разгрузочной полости 12. Пружина 11 рас45 положена в замкнутой полости 19 между . опорным буртом 7 и разъемной втулкой 9.

Между накидной гайкой 18 и разъемной втулкой 9 установлено герметизирующее кольцо 20, позволяющее обеспечивать регулировку объема разгрузочной полости 12 и сжатия пружин 10 и 11 без разгерметизации разгрузочной полости, Регулирование объема полости 12 обеспечивает подбор экспериментальным путем накопления рабочей жидкости в данной полости для оптимального гашения колеба50

55 ний рабочей жидкости, воздействующих на кФЬрцевый резонатор. Количество каналов

13 и 14 и их пропускная способность выбиженной в погружной части термометра, 15 кварцевого резонатора 3 с оболочкой 4, помещенной в капсуле 2, генератора 5, распорается, исходя иэ быстродействия и равномерности передачи рабочей жидкости в разгрузочную полость 12, Регулирование сжатия пружин позволяет обеспечить оптимальное рабочее состояние пружин с учетом вибронагрузок, передаваемых термометру от трубопровода, Замкнутая полость 19 способствует виброгашению эа счет своих демпфирующих свойств. Находящийся в ней газ (или технологическая жидкость) воспринимает вибронагрузки, воздействующие на термометр, и производит их гашение совместно с пружиной 11. Накидная гайка 18 обеспечивает сжатие газа, находящегося в замкнутой полости 19, чем регулируются его демпфирующие свойства, исходя из условий вибранагрузок. Если в замкнутой полости находится жидкость, то при изменении объема замкнутой полости происходит изменение упругости колец 16 и 17, благодаря чему подбирается оптимальное рабочее состояние упругих колец и самой замкнутой полости. Совмещение демпфирующих свойств пружины 11, замкнутой полости 19 и упругих колец 16 и 17 позволяет обеспечить гашение широкой гаммы вибронагруэок, воздействующих на кварцевый резонатор.

Элемент 6 крепления термометра выполнен в нижней части разъемной втулки 9 в виде наружной резьбы. Такое расположение позволяет осуществлять регулировку виброизолятора без снятия термометра с трубопровода, Кварцевый резонатор 3 находится в свободном состоянии внутри оболочки 4 и связан с помощью провода 21 с выводом 22. Капсула 2 имеет- резьбу 23, с помощью которой она крепится к корпусу 1.

Для обеспечения герметичности соединения служит прокладка 24, выполненная из упругого материала, например иэ резины.

Прокладка 24 одновременно осуществляет изоляцию от вибронагрузок. Для крепления генератора 5 внутри корпуса 1 служит втулка 25. Генератор 5 крепится к втулке 25 с помощью винта 26, Втулка 25 имеет опорный бурт 27, при помощи которого она крепится к корпусу 1 посредством колпачка 28.

Крепление колпачка 28 к корпусу 1 осуществляется резьбовым соединением 29.

Выводы 22 кварцевого резонатора 3 и генератора 5 соединены проводами 30 и 31 с пультом 32 управления..

Для навинчивания термометра на трубопровод предусмотрены пазы 34 и 35 под ключ. Б-Б — линия раздела погружной и непогружной части термометра.

Термометр работает следующим образом.

1642264

Прокачиваемая побудителем циркуляции рабочая жидкость соприкасается с помещенной в нее капсулой 2 кварцевого резонатора 3, При этом рабочая жидкость создает вибронагрузки, воспринимаемые ею от побудителя циркуляции и трубопровода, на поверхности В и Г в продольном направлении по оси А-А. Одновременно рабочая жидкость, проходя по каналам 13 и

14, поступает в разгрузочную полость 12.

Вибронагрузки этой жидкости, проходящие в эту полость, воздействуют на поверхности полости 12, в частности на кольцевую поверхность Д. Тем самым, вибронагрузки, воздействующие на корпус 1 через поверхности В и Г, компенсируются (гасятся) вибронагрузками, воздействующими на поверхность Д в противоположном направлении. Для уравновешивания вибронагрузок площадь кольцевой поверхности Д принимается равной суммарной площади поверхностей В и Г.

Вибронагрузки, воздействующие на другие поверхности разгрузочной камеры, на корпус 1 не передаются, ввиду особенностей конструктивного выполнения виброизолятора 8, Замкнутая полость 19, благодаря своим демпфирующим свойствам, способствует гашению вибронагрузок, воздействующих на. корпус 1 в направлении оси А — А.

Тем самым достигается виброизоляция кварцевого резонатора 3, закрепленного на корпусе 1, от вибронагрузок рабочей жидкости, действующих по оси А — А.

Гашение вибронагрузок, действующих на корпус и капсулу в поперечном направлении, осуществляется упругими кольцами

15 — 17. Кроме того, замкнутая полость 19 благодаря своим демпфирующим свойствам способствует гашению вибронагрузок в поперечном направлении, создавая дополнительный эффект виброгашения.

Гашение вибронагрузок в продольном и поперечном направлениях обеспечивает виброизоляцию термометра от рабочей жидкости, воздействующей на него во всех направлениях. Помимо виброизоляции от рабочей среды, термометр обеспечивает изоляцию от вибронагрузок трубопровода (емкости) гидросистемы. Виброизоляция в и родольном направлении обеспечивается пружинами 10 и 11, которые гасят вибрации трубопровода, передаваемые на дополнительный виброизолятор 8 через элемент 6 крепления.

Отличительной особенностью работы пружин 10 и 11 является то, что они не изменяют демпфирующие свойства при изменении давления рабочей жидкости в тру5

35 бопроводе. Это объясняется тем, что пружина 10 находится в разгрузочной полости и изменение давления, действующего на поверхности В и Г, компенсируется соответствующим изменением противодавления на поверхность Д, не влияя на демпфирующие свойства пружины 10. Изменение давления рабочей жидкости также не влияет на демпфирующие свойства пружины 11, так как она находится в замкнутой полости 19, Тем самым пружины 10 и 11 обеспечивают снятие вибронагрузок, для виброизоляции которых они предназначены, независимо от изменения давления рабочей жидкости в трубопроводе. Тем самым достигается повышение точности измерения.

Вместе с тем демпфирующие свойства разгрузочной 12 и замкнутой 19 полостей переменного объема способствуют виброизоляции термометра. Упругие кольца 15—

17 наряду с гашением вибронагрузок от рабочей жидкости, аналогичным образом осуществляют изоляцию от вибронагруэок трубопровода.

Применение в предлагаемом термометре набора различных виброзащитных средств, включающих две различные по своим демпфирующим свойствам полости 12 и

19, пружины и упругие кольца, позволяет повысить виброизоляцию термометра в широком диапазоне частот вибронагрузок от рабочей жидкости и трубопроводов.

Дополнительный эффект виброизоляции достигается благодаря использованию рабочей жидкости гидросистемы в качестве виброизоляционного средства, путем формирования в виброизоляторе противодействия вибронагрузкам.

Формула изобретения

Кварцевый термометр, содержащий. цилиндрический корпус с наружным опорным буртом и расположенную в нем капсулу с размещенным в нем кварцевым резонатором с оболочкой, генератор, расположенный над капсулой, и виброизолятор с двумя резиновыми упругими кольцами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введено третье резиновое упругое кольцо, виброизолятор выполнен в виде подпружиненной относительно опорного бурта корпуса разъемной втулки со сквозными каналами, имеющей кольцевую внутреннюю выемку. образующую замкнутую полость под опорным буртом корпуса, и накидной гайки, установленной на втулке с образованием второй замкнутой полости над опорным буртом корпуса, в которую выведены сквозные каналы втулки, при этом в

1642264

Составитель Л. Балянина

Техред М.Моргентал Корректор М. Пожо

Редактор Ю. Середа

Заказ 1139 Тираж 386 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 замкнутых полостях размещены пружины втулки, одно из резиновых упругих колец размещено между корпусом и накидной гайкой, второе — между опорным буртом корпуса и втулкой, а третье — под пружинами, между корпусом и втулкой,