Термоподвеска и способ ее изготовления

 

Использование: измерение температуры сыпучих тел (зерна). Сущность изобретения: неразрезной жгут проводов 1 плотно навит на несущий элемент 2 из синтетических нитей. На жгуте распаяны полупроводниковые термочувствительные элементы 3, размещенные в жестких тонкостенных гильзах 4 из теплопроводного материала. Полость гильз заполнена теплопроводным компаундом 5. При изготовлении термоподвески обжимают один конец каждой гильзы 4, после заполнения ее компаундом 5 обжимают второй конец гильзы, а затем на сборку вакуумной экструзией наносят защитную оболочку 6. 2 с. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретения относятся к области измерения и могут быть использованы при создании погружных термопреобразователей (термоподвесок) для измерения температуры сыпучих тел, в частности зерна.

Известна конструкция серийно выпускаемой термоподвески ТП-1М [1] состоящей из отдельных звеньев измерительного жгута с оплеткой из стальной проволоки, соединенных полыми литыми муфтами, внутри которых размещены термочувствительные элементы (ТЧЭ).

Недостатками термоподвески ТП-1М являются большая масса и вес, малая гибкость и низкая точность измерений из-за интегрирующего влияния наружной оплетки на измеряемую отдельными ТЧЭ температуру.

Известна также термоподвеска системы "Бурдик-240Е" [2] содержащая неразрезной жгут с установленными на нем в отдельных точках ТЧЭ, соединенный с несущим стальным тросом, и внешнюю абразивостойкую защитную нейлоновую оболочку.

При изготовлении такой термоподвески сначала размещают на жгуте ТЧЭ, соединяют жгут с несущим элементом, после чего покрывают полученную сборку защитной оболочкой.

Недостатком известной конструкции термоподвески является невысокая точность измерений температуры из-за интегрирующего влияния несущего металлического троса на измеряемую каждым ТЧЭ температуру и низкая надежность из-за действия изгибных нагрузок на ТЧЭ, а также потому, что способ изготовления термоподвески не обеспечивает надежного сцепления между несущим тросом, жгутом и защитной оболочкой, что может привести к ее "сползанию" под нагрузкой.

Наиболее близкими к изобретениям по технической сущности являются термоподвеска и способ ее изготовления, известные из [3] Известную термоподвеску получают путем плотной навивки жгута проводов на несущий трос, установки в отдельных точках жгута ТЧЭ и последующего нанесения защитной оболочки.

Плотная навивка жгута обеспечивает надежное сцепление проводов по всей длине термоподвески, а также создает равнопрочное сечение.

Недостатками известных решений являются низкая надежность термоподвески из-за действия разрывных, изгибных нагрузок на ТЧЭ, а также высокая инерционность из-за затрудненной теплопередачи от объекта контроля к ТЧЭ.

Техническая задача изобретения повышение надежности термоподвески.

Это достигается тем, что в предлагаемой термоподвеске в местах установки ТЧЭ на жгут надеты тонкостенные гильзы из теплопроводного материала, свободный объем которых заполнен теплопроводным компаундом.

На фиг.1 изображена термоподвеска; на фиг.2 узел I на фиг.1.

Термоподвеска состоит из неразрезного жгута проводов 1, навитых на несущий элемент 2, выполненный безусадочным плетением из нитей синтетического материала, дискретно распаянных на жгуте полупроводниковых ТЧЭ 3, помещенных в жесткие тонкостенные гильзы 4 из меди, свободный объем которых заполнен теплопроводным компаундом 5 (клеем К-300 с наполнителем алюминиевой пудрой), и внешней защитной оболочки (полиуретан) 6.

Выполнение несущего элемента из синтетических нитей (например, материала КЕВЛАР) безусадочным плетением при сохранении прочности позволяет исключить влияние его на точность измерения ТЧЭ.

Установка в месте расположения ТЧЭ тонкостенных гильз защищает ТЧЭ от изгибных нагрузок и разрушения при монтаже, ремонте и эксплуатации, а заливка свободных полостей гильз теплопроводным компаундом улучшает теплопередачу и повышает чувствительность измерения.

Выполнение защитной оболочки из полиуретана вакуумной экструзией позволяет получить постоянную по длине подвески толщину оболочки, без пузырьков и включений, обладающей высокой стойкостью к абразивному износу и обеспечить ее плотное сцепление с проводами жгута и несущим элементом, исключающее ее "сползание" под нагрузкой, что повышает надежность термоподвески.

При изготовлении термоподвески жгут проводов плотно, без зазора, навивают на несущий элемент, который выполнен из синтетических нитей, в местах расположения термочувствительных элементов устанавливают тонкостенные гильзы из теплопроводного материала, обжимают один конец гильз, свободный объем гильз заполняют теплопроводным компаундом, затем обжимают второй конец гильз, а защитную оболочку наносят вакуумной экструзией.

Предложенная термоподвеска работает следующим образом.

Измерение температуры контролируемого сыпучего тела в каком-либо его слое воспринимается соответствующим ТЧЭ 3 через защитную оболочку 6, тонкостенную гильзу 4, слой теплопроводного компаунда 5 и передается на вторичный прибор, регистрирующий это изменение.

При этом изгиб и скручивание термоподвески, возникающие при ее монтаже или эксплуатации, не передаются на защищенный гильзой ТЧЭ, а температура, воспринимаемая каждым ТЧЭ, не искажается от теплопередачи по оси термоподвески.

Предлагаемый способ по сравнению с известными способами изготовления обеспечивает следующие преимущества: уменьшен предел допустимой погрешности измерения до 0,4-0,5^оС против 1,5-2,0^оС для подвески ТП-1М и 1-1,5^оС для подвески "Бурдик 240Е", повышена надежность термоподвески за счет увеличения прочности и защищенности заделки ТЧЭ, улучшения сцепления несущего элемента и жгута между собой и с оболочкой, создания равнопрочной, постоянной по сечению и длине монолитной конструкции с высокой стойкостью внешней оболочки к абразивному износу; уменьшена масса термоподвески в расчете на 10 м длины до 3 кг против 30 кг у ТП-1М и 10 кг у "Бурдик-240Е".

Формула изобретения

1. Термоподвеска, содержащая неразрезной жгут проводов, навитый на несущий трос, с установленными на нем термочувствительными элементами, и защитную оболочку, отличающаяся тем, что в местах установки термочувствительных элементов на жгут под защитной оболочкой надеты гильзы из теплопроводного материала, заполненные теплопроводным компаундом.

2. Способ изготовления термоподвески, при котором в отдельных точках неразрезного жгута, навитого на несущий трос, устанавливают термочувствительные элементы и затем наносят защитную оболочку, отличающийся тем, что перед нанесением оболочки в местах расположения термочувствительных элементов на жгут устанавливают тонкостенные гильзы из теплопроводного материала, обжимают нижний конец гильз вокруг жгута, свободный объем гильз заполняют теплопроводным компаундом и затем обжимают верхний конец гильз.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2