Дилатометрический датчик температуры

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАЫИЕ

ИЗО6РЕТЕЫ ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (п>872980 (61) Дополнительное к авт. свид-ву II 393620 (22)Заявлено 16.11.79 (21) 2840834/18-10 с присоединением заявки рй (23) Приоритет (5I)M. Кл.

G 0l К 5/56

Гасударственный комитет

СССР ае делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.10.81. Бюллетень М 38 (53) УДК 536.516.. (088.8) Дата опубликования описания 15.10.81 (72) Автор изобретения

М.А.Диченко

Ивано-Франковское специальное койсвр щторское бюро / средств автоматизации Минприбора (71) Заявитель (54) ДИЛАТОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к первичным преобразователям температуры дилатометрического типа.

По основному авт. св. 1Р 393620, известен датчик, содержащий корпус с входным и выходным каналами, между которыми расположено дросселирующее тело, упивающееся торцами в . противоположные упоры корпуса и выполненное в виде трубки с местным цилиндрическим сужением. Дилатометрический датчик температуры обладает высокой чувствительностью преобразования, позволяющей с высокой точностью следить за температурой измеряемого потока, а также конструктивной простотой, обусловленной цилиндрической формой продольного сечения дросселирующего канала (Ig.

Однако данный дилатометрический датчик температуры не позволяет получать информацию о массовом расходе вещества контролируемого потока в условиях меняющихся температур.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей датчика температуры.

Для этого дилатометрический датчик температуры снабжен струевыпрямителями, размещенными во входном и выходном каналах корпуса, и измерительной турбинкой, установленной между ними в месте цилиндрического сужения дросселирующего тела, причем струевыпрямители, турбина и корпус, выполнены иэ материалов с одинаковым коэффициентом температурного расширения, превышающим по величине коэффициент температурного расширения дросселирующего тела.

На чертеже изображен дилатометрический датчик температуры.

Дилатометрический датчик температуры содержит корпус, выполненный из двух жестко соединенных между собой деталей 1 и 2 с входным 3 и выходным 4 каналами, между которыми расположено дросселирукхцее тело 5, выпол3 Я7 ненное в виде трубки с местным цилиндрическим сужением, упирающейся торцами в противоположные упоры корпуса. Во входном 3 и выходном 4 каналах корпуса размещены соответственно струевыпрямители 6 и 7, на опорах .вращения которых смонтирована измерительная турбинка 8, расположенная в месте цилиндрического сужения дросселирующего тела 5. Детали 1 и 2, входной и выходной каналы 3 и 4, струевыпрямители 6 и 7 и турбина 8 изготовлены из материалов с одинаковым температурным коэффициентом линейного расширения с целью обеспечения постоянства зазоров в опорах вращения в диапазоне рабочих температур. При этом величина коэффициента линейного расширения материалов этих деталей превышает величину коэффициента линейного расширения материала дросселирующего тела 5 для того, чтобы нагрев устройства приводил к увели-, чению сечения проходного канала (места сужения) дросселирующего тела за счет разности коэффициентов линейного расширения материалов корпуса и дросселируняцего тела, à охлаждение — к его сужению.

Дилатометричес сйй датчик температуры работает следУющим образом.

Поступающая Во внутрь датчика рабочая среда вращает измерительную турбину. При этом скорость вращения турбинки является мерой объемного расхода среды и может быть определена по формуле

В ! ра Н где и — ицеальная скорость вращения турбинки;

Ц вЂ” объемный расход потока через турбину;

Н вЂ” величина хода винтовой поверхности, образующей лопасти турбинки;

S — площадь "живого" сечения потока в плоскости, перпенди-, кулярной оси турбинки . 3 данном случае это площадь сечения проходного канала, (места сужения дросселирующего тела.

В начальный момент число оборотов измерительной турбинки препорционально не только объемному, но и массовому расходу веществаоПри нагреве рабочей среды происходит пропорциональное нагреву уменьшение ее плот2980, 5

55 ности и уменьшение массового расхода, величина которого начинает отставать от величины объемного ðàñõîда, измеряемого числом оборотов турбинки и сохраняющего постоянство, т.е. нарушается пропорциональность зависимости массового расхода и показаний устройства.

Однако одновременный с нагревом рабочей среды подогрев дилатометрического датчика температуры влечет за собой увеличение сечения проходного канала (места сужения) дросселирующего тела, т.е. увеличение "живого" сечения потока, пропорциональное уменьшению плотности и массового расхода вещества. При этом скорость потока (объемный расход) в месте сужения уменьшается, число оборотов турбинки падает. Так как скорость вращения турбинки уменьшается пропорционально. уменьшению плотности и величины массового расхода вещества, объемный расход и показания прибора снова оказываются .пропорциональными массовому расходу, а дилатометрический датчик температуры может быть оградуирован в единицах массового расхода. При охлаждении рабочей среды процесс протекает в обратном порядке.

Изобретение позволяет осуществлять температурную коррекцию числа.; оборотов турбинки в соответствии с температурным изменением плотности контролируемого потока, т.е. расширить область применения дилатометрического датчика температуры.

Формула изобретения

Дилатометрический датчик температуры по авт., св. У 393620, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей датчика, в него введены струевыпрямители, размещенные во входном и выходном каналах корпуса, и измерительная турбинка, установленная между ними в месте цилиндрического сужения дросселирукицего тела, причем струевыпрямители, турбина и корпус выполнены из материалов с одинако" вым коэффициентом температурного расширения, превышающим по величине коэффициент температурного расширения материала дросселирующего тела °

Ис очники информации, принятые во,внимание при экспертизе

1. авторское свидетельство СССР

9 393620, кл. G Ol К 5/56, 1972.

872980

Составитель Н. Горякова

Редактор Л.Копецкая Текред, Н.Голинка Корректор С.Щомак

Заказ 9012 61 Тираа 910 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал,ППП Патент, r. Икгород, ул. Проектная, 4