Способ изготовления кабельной термопары

 

Изобретение относится к области термометрии и позволяет повысить надежность кабельной термопары преимущественно на основе кабеля малого диаметра путем исключения при ее изготовлении возможности электрического контакта свободных концов термоэлектродов с оболочкой. В заготовке термопары формируют рабочий спай, герметизируют оболочку кабеля в области рабочего спая, удаляют изоляцию в зоне свободных концов термоэлектродов со стороны торца кабеля, оплавляют лазерным лучом в защитной среде торец оболочки до получения на нем валика в форме полусферы , затем торец окисляют повторным оплавлением его лазерным лучом в воздушной среде, после чего герметизируют свободные концы термоэлектродов термопары. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5 )5 G 01 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

9"=" .ИВ%ИВ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4675237/10 (22) 06.04.89 (46) 07.12.91, Бюл, № 45 (72) F..Ã.Êàïöîâ, А.К.Егоров и С.В.Масленников (53) 536.532 (088,8); (56) Лысиков В.В. и др, Температурные измерения в ядерных реакторах. М.: Атомиздат, 1975, с. 69-70.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1420390, кл. G 01 К 7/02, 1986. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАБЕЛЬНОЙ ТЕРМОПАРЫ (57) Изобретение относится к области термометрии и позволяет повысить надежность кабельной термопары преимущестИзобретение относится к термометрии, а именно к технологии изготовления кабельных термопар преимущественно на основе кабеля малого диаметра ряда 0,5-1,5 мм.

Цель изобретения — повышение надежности термопары путем исключения возможности электрического контакта свободных концов термоэлектродов с оболочкой, На фиг. 1-3, показана последовательность операций предлагаемого способа.

На отрезке термопарного кабеля 1 нужной длины, состоящего из оболочки 2, выполненной(для кабеля диаметром 0,7 мм) из никелевого жаростойкого сплава с размещенными внутри проволочными термоэлектродами 3, которые между собой и оболочкой разделены магнезиальной изоляцией 4, со стороны свободных концов термоэлектродов термопары удаляют оболочку, для чего спиливают ее по образу,, SU „„ 1696902 À1 венно на основе кабеля малого диаметра путем исключения при ее изготовлении возможности электрического контакта свободных концов термоэлектродов с оболочкой. В заготовке термопары формируют рабочий спай, герметизируют оболочку кабеля в области рабочего спая, удаляют изоляцию в зоне свободных концов термоэлектродов со стороны торца кабеля, оплавляют лазерным лучом в защитной среде торец оболочки до получения на нем валика в форме полусферы, затем торец окисляют повторным оплавлением его лазерным лучом в воздушной среде, после чего герметизируютсвободные . концы термоэлектрадов термопары. 1 з,п, ф-лы, 3 ил, ющей с противоположных сторон, разрыхляют изоляцию и снимают остаток оболочки. Далее подрезают торец оболочки на токарном станке и затем зачищают заусенцы на торце оболочки, при этом для снятия внешних заусенцев используют надфили, а для внутренних — специальный токарный ре зец. Удаление порошковой изоляции с термоэлектродных проволок и торца оболочки на глубину 5, приблизительно равную 1/3 диаметра оболочки, п роводят в горячем растворе трилона Б, после чего концы 6 проволок, выступающие над 1орцом оболочки, зачищают до металлического блеска (фиг. 1), Для формирования рабочего спая удаляют с торца кабеля 1 изоляцию 4, выступающие из изоляции концы термоэлектродов

3 сваривают в плоскости торца кабеля, укладывают термоэлектроды в форме петли на поверхность изоляции, устанавливают на петле заглушку 7 и соединяют петлю и за1696902 глушку электроконтактной сваркой, а затем герметизируют оболочку 1 в области рабочего спая путем сплавления выступающей части заглушки 7 с торцом оболочки. Для оплавления торца оболочки 2 в зоне свободных концов термоэлектродов термопару устанавливают во вращатель лазерной сварочной установки 8, обеспечивая угол наклона оси вращения относительно лазерного луча 9 установки - 5", Лазерный луч фокусируют на торец оболочки и производят оплавление торца 10 в защитной среде (инертного или восстановительного газа) по режиму, например, для кабеля диаметром

0,7 мм: напряжение 300-320 В; диаметр пятна луча 0,2 мм; фокусное расстояние 50 мм; время импульса 4 мс; перекрытие пятен

60%, скорость вращения 8 — 10 об/мин; расход аргона в струйной защите 2-3 л/мин, В процессе оплавления торца 10 заусенцы на внутренней поверхности оболочки

2 своей острой вершиной частью испаряются, а основанием вовлекаются в металл жидкой сварочной ванны, которая, затвердевая под действием сил поверхностного натяжения, образует валик в форме полусферы (фиг. 2). Защитная среда (аргон), предотвращая окисление металла сварочной ванны, обеспечивает высокие показатели смачиваемости и жидкотекучести этой ванны, следствием чего является переплавленный торец 10 в виде валика с чистой, бездефектной поверхностью.

Постоянство радиуса кривизны валика в любой точке его поверхности с одновременным отсутствием поверхностных концентраторов обеспечивают минимизацию напряжений в точке возмо>кного механического контакта термоэлектрода 3 с торцом

10 оболочки;

Для создания электрической изоляции в точке контакта термоэлектрода с торцом

10 поверхность валика окисляют до получения электроизоляционного слоя. Окисление можно проводить, используя, например, газовую микрогорелку при температуре не превышающей температуру расплавления валика. Наиболее технологичным является второй проход лазерным лучом в том же

5 вращателе и с использованием режима. подобного режиму формирования валика, но без подачи защитного газа, на воздухе, При этом происходит переплавление металла валика без изменения его исходной формы.

10 Проведение оплавления на воздухе обеспечивает получение плотного, высокопрочного электроизоляционного слоя, После окисления торца 10 проводят герметизацию кабеля в зоне свободных концов

15 термоэлектродов, обмазывая торец смолой

11, далее соединяют термоэлектроды 3 с удлинительными термопарными проводами

12 посредством сварки 13, затем устанавливают на оболочку 2 наконечник 14 и прои20 зводят заливку его полости электроизоляционным компаундом 15 (фиг. 3), Изготовленную термопару монтируют в корпус термоэлектрического термометра.

Формула изобретения

25 1. Способ изготовления кабельной термопары, состоящей в формировании ее рабочего спая, герметизации оболочки кабеля в области рабочего спая, удаление изоляции в зоне свободных концов термоэлектродов

30 термопары со стороны торца оболочки кабеля и герметизации свободных концов, о т— л и чаю щи йся тем, что,с целью повышения надежности термопары на основе кабеля диаметров 0,5 — 1,5 мм, перед гермети35 зацией свободных концов термоэлектродов торец оболочки кабеля оплавляют в защитной среде до образования по его периметру валика в форме полусферы, а после оплавления на торце образуют электроизоляци40 онный слой, 2, Способ по и, 1, отл ич а ю щи йс я тем, что образование электроизоляционного слоя осуществляют повторным оплавлением торца оболочки кабеля в воздушной

45 среде.

1696902

15 14 rZ 15

Составитель Н,Соловьева

Редактор Т.Зубкова Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор Н.Король

Заказ 4298 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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