Электротепловой преобразователь

 

О П И С А Н И Е ()871088

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетсиин

Социал истичеснин

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.11.79 (2I ) 2860509/18-21 (5) ) Я (л з

С 01 Я 19/24 с присоединением заявки J4 (23) П риоритет

3Ъеударетвенный квинтет

СССР

IIo делен нзебретеннй н открытий

Опубликовано 07.10.81. бюллетень J4 37

Дата опубликования описания 10.10.81 (53) УДK 621..317.7 (088.8) (72) Автор изобретения

Г. Ф. Чесноков (7I) Заявитель (54 ) ЭЛЕКТРОТЕПЛОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области измерения электрических величин при помощи электротепловых преобразователей и может быть использовано для измерения действующего значения переменного тока или напряжения несинусоидальной формы.

Известен электротепловой преобраэ ватель, который содержит корпус с жидким кристаллом, расположенный вдоль шкалы отсчета, и тепловое сопротивление, 1О имеющее клиновидное поперечное сечение, т.е. уменьшающееся от одного конца резистора к другому вдоль шкалы отсчета (ij.

Определенщжу току соответствует определенное положение светящейся полоски термоиндикатора, отсчитанное от одного иэ концов резистора.

Недостатком такого устройства является то, что клиновидные резисторы не обе/ спечивают четко выражегной радужной полоски иэ-за наличия температурного градиента не только вдоль оси считывания, но и от центра к краям резистора, перпендикулярным к осям считывания. Ввиду чего наблюдается явление распыливания полоски в овальное пятно.

Наиболее близким техническим решени-. ем к данному изобретению является электротепловой преобразователь, который содержит нагревательный резистор с выводами и нанесенный на него жидкокристаллический термоиндикатор 21.

Меэофаза чувствительных жидких кристаллов имеет ширину исчисляюшуюся тысячнымн долями градуса. При температуре нагревательного элемента, лежащей ниже или выше зоны мезофаэы, поверхность термонндикатора имеет одинаковый черный цвет, Скорость .прохождения эоны меэофазы при большой чувствительности термоиндикатора значительна и фиксирование температуры меэофазы затруднено, это приводит к снижению чувствительности устройства.

Целью изобретения является повышение чувствительности электротеплов ого преобразователя.

871088 4 чины измеряемого тока, протекающего через нагревательный резистор. С целью исключения влияния температуры окружающей среды на точность измерения таким электротепловым преобразователем применяют компарирование эталонного и измеряемого тока.

Предложенный электротепловой преобразователь позволяет увеличить чувстви10 тельность по сравнению с чувствительн стью известных, так как конструкция совмешает то1 оподводящие провода в теплорассеиваюший стержень и тем самым значительно уменьшает поверхность теплооб15 мена. Одновременно применение теплорассеивающих стержней позволяет более полно использовать высокую чувствительность жидкокристаллических термоиндикаторов.

При применении жидких кристаллов с ши20 риной мезофазы 0,1-0,03 С и при уровне мезофазы жидкокристаллических композиций +100 С возможно получение точносо ти описанного электротеплового термопреобраэователя в пределах 0,1 до 0,01%.

Поставленная цель достигается тем, что в электротепловом преобразователе, содержащем нагревательный резистор с выводами и жидкокристаллический термоиндикатор, выводы нагревательного резистора выполнены в виде тонких в тепловом отношении стержней, электрически изолированных друг от друга теплопроводной вставкой, одни концы выводов нагреЮ вательного резистора служат входом устройства, а другие — электрически соединены с полюсами нагревательного резистора и через введенную в преобразователь тепловую перемычку имеют тепловой контакт с телом резистора, по длине питающих выводов нагревательного резистора нанесен жидкокристаллический термоиндикатор.

На фиг. 1 показан электротепловой преобразователь; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Электротепловой преобразователь состоит из нагревательного резистора 1 и жидкокристаллического термоиндикатора

2, выводов 3 и 4, нагревательного резис- 25 тора 1, электрически изолированных друг от друга теплопроводной вставкой 5. К одним концам выводов 3 и 4 подключен; источник 6 измеряемого сигнала, а другие электрически соединены с полюсами 7 30 и 8 нагревательного резистора, и термически соединены тепловой перемычкой 9 с телом нагревательного резистора 1.

Жидкокристаллический термоиндикатор 2 нанесен по длине выводов 3 и 4.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на термопреобраэователь измеряемого сигнала от источника 6 ток сигнала протекает через вывод 3, нагревательный резистор 1, другой вывод 4.

При этом происходит нагрев тела резистора 1 и тепло через тепловую перемычку 9 передается на выводц3 и 4, по длине которых создается температурный граI 45 диент. Чем больше измеряемый ток, тем дальше от резистора 1 перемещается точка нагрева, температура которой соответствует температуре мезофазы жидкокрио:таплического термоиндикатора. При постоянной температуре окружающей среды ра - 50 стояние до точки с температурой меэофаэы от резистора строго зависит от велиформула изобретения

Электротепловой преобразователь,, содержащий нагревательный резистор с выводами и жидкокристаллический термоинt дикатор, отличаюшийсятем, что, с целью повышения чувствительности, выводы нагревательного резистора выполнены в виде тонких в тепловом отношении стержней, электрически изолированных друг от друга теплопроводной вставкой, одни концы выводов нагревательного резистора служат входом устройства, а другие электрически соединены с полюсами нагревательного резистора и через введенную в преобразователь тепловую перемычку имеют тепловой контакт с телом резистора, по длине питающих выводов нагревательного резистора нанесен жидкокристаллический терм оиндикатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3667039, кл. 324-92, 1972.

2, Rd84o-ЕЮЕС1ГОН С15, 1971, 42, % 12, рр. 43-44, R4g 1, gqqr, 2 (прототип).

871088 иг.2 .

Составитель Ф. Цареградский

Техред А. Савка Корректор M. Демчик

Редактор Н. Коляда

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, уп. Проектная, 4

Заказ 8429/17 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЯ

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