Устройство для измерения температуры

 

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (») 530197! !

1

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (t о

„5 (6l) Дополнительное к авт. свид-ву2,51) М. Кл.

С . Ol К 7/02 (22) Заявлено10.01.74 (21} 1984677/10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано30.09.76. Бюллетень №36 (45) Дата опубликования списания 26.11.76

1асударственный комитет

Совета Ииниотроа СССР по делам изобретений н открытий (53) ДК536.532 (088.8) И. Г. Исаревич (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕИИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к области техни-ческой физики, в частности у устройствам

1 для измерения температуры с исполтэованием термочувствительных элементов.

Известны устройства для измерения тем пературы, содержашие тепловоспринимаюший

:диск с приваренными или припаянными к нему термоэлектродами (11.

Кроме того, известно устройство t 2j,,содержашее тепловоспринимаюший диск с т1

1

1 прикрепленными к нему термоэлектродами ,и приспособление для прижима диска ккопт ролируемому объекту.

Однако такое устройство имеет большую погрешность измерения из-за припайки тер- д ! моэлектродов вблизи центра пятачка, в зоне ,максимального значения искажаюшего тем-, I пературного поля объекта, возникающего вследствие отвода тепла посредством тепло проводности от обьекта измерения в изме- >0 ритель температуры, а также вследствие то-. го, что в процессе пайки участки термоэлект= :родов, прилегавшие к месту контакта их с пятачком, подвергаются физикотермическому воздействию, обусловленному взаимодей2 ствие,i припбя с материалом термоэлектродов при высокой температуре, в результате чего в зоне контакта понижается термоэлектрическая гомогетптость термоэлектродов и 1 следовательно их градуировочные значения изменяются. Так как большинство параметров процесса пайки жестко не регламентируютса, то потери термоэлектрической гомо генности термоэлектродами есть величина случайная; зона термоэлектрической негомогенности термоэлектродов находится в области очень большого градиента температурь>, --.то обуслав пивает появление значительной по величине случайной паразитной термо-э.д.с.

Кроме -.îãî, в устройстве не оговорено соотношение;,:та метров термоэлектродов, что при рвали-=..:ь: к коэффициентах теплопроводттосч:::: их ;.1атериалов ведет к возникновению в месте электрчческого контакта их с пятачком паразитной -.рмо-э.д.с., а следовательно к появлению дополнительной случайной погрешности. В нем отсутствуют компенсаторы, снижаюшпе вредное влияние механических . апряжений, возпикаюших в процессе измерения

530197 в месте контакта термоэлектродов с пятач«ом и не обеспечена достаточная жесткость пятачка.

Цель изобретения - повышение точности

«змерения температуры. Это достигается тем, у

1 о что в предлагаемом устройстве диск samoaнен с буртиком по периферии, в канавках ко горого уложены термоэлектроды.

На чертеже показано устройство для измерения температуры.

)О

К тепловоспринимающему элементу -пя гачку с диском 1, буртиком 2, пятой 3 для сухаря универсального шарнира канавками в буртике 4 присоединены термоэлектроды с

«омпенсаторами 5.

1б

Термоэлектроды подсоединены к пятачку на его периферии, в зоне минимального значения искажающего температурного. поля объекта, возникающего вследствие отвода тепла посредством теплопроводности отобъекта измерения в измеритель температуры.

Участки термоэлектродов с приобретенной негомогениостью помещены в канавки буртика 4. Это обеспечивает сохранение стабильности градуировочных значений при

И осуществлении измереннй, так как зона термоэлектрической негомогенности находится в области однородного температурного поля

,(термостатируется тепло буртика 2 ), что

30 исключает возникновение паразитной терI ,мо-э.д.с.

Пята 3, расположенная в центре пятачка, воспринимает усилия прижатия от сухаря универсального шарнира, что позволяет

Зб обеспечить приложение усилия к центру пяачка и осуществить его прижатие к обьекtry измерения равномерно всей поверхностью, I следовательно получить высокую воспроиз( одимость результатов измерений.

Участки электродов, прилегающие к месту онтакта их с пятачком, выполнены навивой в виде пружинящих элементов, компен1 ирующих напряжения, возникающие в месте онтакта при перемещении электродов отноительно пятачка, имеющие место и процесе осуществления измерения.

Диаметры термоэлектродов во избежание

)возникновения паразитной термо-э.д.с. свя)за, ны соотношением /л, а, = где 3 d - значения диаметров соответ1 ствуюших одноименных термоэлектродов;

Л Л - значении коэффициентов теплопроводности материалов сооч ветствуюших одноименных электродов.

-Устройство !работает следующим образом.

Тепловоспринимаюший элемент, пятачщ, 1 .поверхностью диска приводится в соприкосовение с поверхностио объекта, температуIpa которого измеряется. После начального момента контакта диска 1 с поверхностью объекта. пятачок в процессе измерения м жет поворачиваться -о плотного прижатия диска по всей поверхности к объекту. При этом в месте контакта термоэлектродов с пятачком возникают напряжения, которые компенсируются пружинной навивкой термо,электродов 5, что предотвращает нежелательные последствня усталостных явлений в термоэлектродах в зоне контакта и повышает срок службы устройства. Плотное прижатие по всей поверхности пятачка обеспечивается посредством передачи усилия сухарем универсального шарнира пяте пятачка.

Когда устанавливается тепловое равновесие между пятачком и объектом, температура которого измеряется, определяют величину полезного сигнала термоэлектродоь. Используя градуировочную зависимость полезный сигнал — температура для данного устройства, по измеренной величине полезного сигнала находят значение величины измеряемой температуры поверхности.

Возникновение паразитной термо-э.д.с. которая может иметь место в градиентном температурном поле, исключается помещением участков тер1. озлектродов с приобретенной негомогенпостью в канавке 4 буртика 2 пятачка. Это позволяет создать вдоль указанных участков однородпое температурное поле.

Все это обуславливает получение идентичнык результатов при последовательных измерениях устройством одного н того же значения температуры, а также обеспечивает высокую воспроизводимость показаний однотипных устройств, Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее тепловоспринимающий диск с прикрепленными к нему термоэлектродами и приспособление для прижима диска к конч ролируемому объекту, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения температуры, диск вы полнен с буртиком по периферии, в канавках которого уложены термоэлектроды.

Источники информации, принятые во вни-мание при экспертизе:

1. Методические указания 179 по по .верке поверхностных термопар. Разработаны Харьковским государственныминститутом

530197

Составитель Н. Горшкова

Редактор Т. Рыбалова Техред О. Луговая Корректор Н. Ковалева

Заказ 5210/667 Тираж 814 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

, мер и измерительных приборов, Комитетами стандартов, мер и измерительных приборов ,Совета Министров Союза СССР, М., Гос,стандарт, 1 965.

2. Сборник каучных трудов Харьковского авиационного института, "Эксперименталь ные методы термопрочности газотурбинных двигателей". вып. 1. Харьков, 1973. ст,4-6