Датчик температуры

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э 6 01 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

» О (21) 4674123/10 (22) 27,01.89 (46) 23.04.91. Бюл. М 15 (72) B.È.Íåì÷åíêo, В.П.Новиков и З.Я.Косаковская (53) 536.532 (088.8) (56) Патент США ЛЬ 3680374, кл. 73-190, 1972.

Авторское свидетельство СССР

N 1138669, кл, G 01 К 17/00, 1983. (54) ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить чувствительность датчика и снизить его инерционность при уменьИзобретение относится к термометрии и может использоваться для измерения температуры газообразной слабоагрессивной среды.

Цель изобретения — повышение чувствительности и снижение инерционности с одновременным уменьшением габарит тных размеров датчика.

На чертеже приведен датчик температуры.

Датчик температуры содержит наружный цилиндрический корпус 1, выполненный тонкостенным и изготовленный из теплопроводящего материала. Сверху закрывается хорошо подогнанной крышкой 2. Термостабилизированный элемент 3 выполнен в виде внутреннего цилиндра, изготовленного из электроизоляционного материала, например, клея К вЂ” 400, и снабжен крышкой

4. Между крышками внутреннего и внешнего цилиндров имеется воздушный зазор, Такой же зазор существует между обоими доныш„„ „„1643956 А1 шении габаритов, Датчик температуры включает термобатарею и термостабилизированный элемент в виде полого цилиндра,заг1олненного льдом, размещенные соосно с продольной осью датчика. Термобатарея в виде цилиндрической спирали расположена непосредственно на поверхности термостабилиэированного элемента, а горячие и холодные ее спаи имеют с ним тепловой контакт. При этом горячие спаи через теплопроводящие ребра имеют тепловой контакт с цилиндрическим корпусом, выполненным из теплопроводящего материала, а холод- . ные спаи теплоизолированы от него межреберными пустотами, 1 ил. ками цилиндров. В соосном положении ци- линдры поддерживаются при помощи тонких теплопроводных ребер 5, для которых возможно использование любого теплопроводящего электроизоляционного материала. О

Количество ребер зависит от конструкции термобатареи 6, намотанной на наружную () поверхность внутреннего цилиндра в виде О цилиндрической спирали, но не менее трех у (в данном случае четыре). Каждое ребро перекрывает все витки спирали на 3 — 5 мм с каждой стороны. Высота ребра определяется зазором между цилиндрами, который, в свою очередь, зависит от толщины внутреннего цилиндра, и их соотношение составляет 1;2. Термобатарея 6, например, медно-константановая изготовлена методом гальванического осаждения меди на константановую проволоку круглого или другого сечения. Покрытые медью участки чередуются с непокрытыми, причем покрытые длинее непокрытых в 1,7 раза. Это объясняется луч1643956 шей теплопроводимостью покрытых участков, Каждое ребро 5 расположено таким образом, что непосредственно передает тепло от цилиндрического корпуса 1 к горячим спаям 7 термобатареи. Вся спираль термо- 5 батареи расположена в электроизоляционном защитном слое 8, выполненном из того же материала, что и внутренний цилиндр, Причем толщина его в 2-3 раза превышает диаметр проволоки термобатереи. Таким 10 образом, холодные спаи 9 находятся в слое материала, имеющем хороший тепловой контакт с внутренним цилиндром 3, который термостатирован льдом 10;

Наружные выводы 11 по одному из ре- 15

6ер и при помощи отверстия в цилиндрическом корпусе выходят к регистрирующему прибору (не показан).

Датчик работает следующим образом.

Во внутренний цилиндр помещают 20 тающий лед, закрывают обе крышки. По истечении некоторого времени (30-60 с) температура внутреннего цилиндра стабилизируется и за счет теплопередачи температура холодных и горячих спаев 25 становится одинаковой, близкой к 0 С, При помещении датчика в контролируемую среду с температурой больше О С происходит теплообмен с цилиндрическим корпусом. Его температура становится равной 30 температуре среды. В результате хорошего контакта теплопроводящих ребер с ци- линдрическим корпусом температур горячих спаев термобатареи повышается.

Температура холодного спая тоже увеличивается из-за высокой теплопроводности мате риала термобатареи. Но в результате интенсивного теплообмена спирали термобатареи с защитным слоем, в котором она располагается и который имеет стабилизированную температуру 0 С, холодные спаи имеют температуру, отличную от температуры горячих спаев, как следствие этого, возникает термоЭДС, которая saвисит от температуры контролируемой среды.

Формула изобретения

Датчик температуры, содержащий цилиндрический корпус, расположенный в нем с зазором соосно термостабилизированный элемент в виде полого цилиндра с дном и крышкой, заполненного льдом, и термобатарею, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и снижения инерционности датчика при одновременном уменьшении его габаритов, горячие и холодные спаи термобатареи, выполненной в виде цилиндрической спирали, расположенной непосредственно на поверхности термостабилизированного элемента, имеют с ним тепловой контакт, причем горячие спаи через введенные теплопроводные ребра контактируют с цилиндрическим корпусом. снабженным дном и крышкой и выполненным из теплопроводящего материала.

1643956

Составитель В. Агапова

Техред М.Моргентал Корректор H. Ревская

Редактор О. Головач

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1233 Тираж 399 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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