Дилатометрический датчик температуры

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное н авт. свид-ву (51)М Кп з (22) Заявлено„04. 04. 79 (21).2745055/18-10 с присоединением заявки ¹

G 01 К 5/20

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (531УДК. 536. 51

:,(088. 8) Опубликовано 301082, Бюллетень ¹. 40

Дата опубликования описания. 30, 10. 82 (72) Автор изобретения

В.П.Шостко (71) Заявитель (54) ДИЛАТОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где необходима точная информация о достижении объектом различных пределов температуры дистанционно.

Известен дилатометрический кон-. тактный термометр, состоящий из стакана, стержня, рычага и контактного приспособления, содержащего электропроводную жидкость и контактные штыри разной длины, которые позволяют замыкать электрические цепи в зависю ости от температуры (1).

Недостатком известного устройства является то, что его необходимо ориентировать вертикально, а также сложное конструктивное выполнение.

Наиболее блиэкик к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому реэультатуявляется дилатометрический сигнализатор температуры, содержащий корпус, установленный коаксиально с ним стержень, напрявляющую диафрагму, контактное устройство с микрометрическим регулятором настроечного зазора, представляющее собой размещенный по оси стержня и связанный с ним твердосплавный наконечник, взайлодействующий с металлопленочными, нанесенными на подложку, покрытиями $ 21.

Недостатком данного сигналиэатора является то, что он позволяет производить только однопредельные измерения температуры.

Цель изобретения — расширение диапазона измерения температуры.

Поставленная цель достигается тем, что датчик, содержащй корпус, установленный коаксиально с HHM стержень, 1направлякщую диафрагму контактное устройство с микрометрическим регулятором настроечного зазора, представляющее собой размещенный по оси стержня и связанный с ним твердосплавный наконечник, вза г одействующий с металлопленочнычи, нанесенными на подложку покрытиями, снабжен настраиваемыми на различные пределы дополнительными контактными устройствами, в корпусе и стержне выполнен ряд поперечно расположенных сквозных пазов для установки последних, 25 при этом наконечник каждого из контактных устройств связан со стержнем с помощью мембраны и расположенной перпендикулярно ее поверхности упругой пластины, а подложка каж-, 30|дого контактного устройства соеди970129 нена с поступательно перемещаемьм вдоль оси корпуса элементсм регулятора.

На фиг. 1 и 2 изображена конструкция датчика, на фиг. 3 - узел кон-. тактного устройства. 5

Дилатометрический датчик температуры состоит иэ корпуса 1, установленного коаксиально с ним стержня 2., В корпусе 1 и стержне 2 выполнен ряд поперечно расположенных сквозных па- 10 зов для установки контактного устройства с микрометрическим регулятором настроечного зазора . Каждое контактное устройство пердставляет собой размещенный по оси стержня 2 и связан- 5 ный с ним твердосплавный наконечник

3, взаимодействующий с металлопленочными, последовательно нанесенными на подложку 4 покрытиями-пленками 5-7.

Нижняя 5 и верхняя 7 пленки металлические, а пленка 6 выполнена из диэлектрика. Наконечник 3 каждого из контактных устройств связан со стержнем 2 с помощью мембраны 8 и расположенной перпендикулярно ее поверхности упругой пластины 9, находящейся в напряженном состоянии, а подложка каждого контактного устройства соединена с поступательньм вдоль оси корпуса элементом регулятора. Микрометрический регулятор настроечного зазора выполнен в виде втулки 10 с резьбой, на торце которой выполнен паз, в котором установлен вкладыш 11 контактного устройства. Паэ служит для исключения раз- 35 ворота втулки 10 при вращении гайки 12. Продольное перемещение вкладыша 11 определяется разностью шагов реэьб на корпусе 1 и втулке 10.

Р-образные пружины 13 служат для ф) обеспечения выбора люфта в резьбовых парах и плотного прилегания вкладыша к втулке. Стопорная гайка 14 исключает самопроизвольную перенастройку датчика под действием внешних 45 динамических нагрузок. Для повышения жесткости стержня 2 в поперечном направлении датчик снабжен мююбраной 15, а для исключения попадаиия посторонних предметов во внутреннюю полость .датчика он. снабжен пробкой 16. Разность шагов резьб в микрометрических регуляторах (корпус — втулка - гайка выбирается. такой, чтобы точность на%тройки у всей узлов была одинаковой. Коммутация разъема 17 с контакт- 55 ньяи устройствами осуществляется проводами 18.

Датчик работает следукщим образом.

Изменение температуры вызывает соответствующее изменение линейных 60 размеров у корпуса 1 и стержня 2.

Это изменение пржо пропорционально рабочей длине, последних. В результате перемещений наконечники 3 замыкают металлопленочные покрытия. Не- g5 зависимо от того, у какого из элементов конструкции (стержень или корпус) коэффициент линейного расширения больше, датчик обеспечивает фиксацию предельных значений .температур. рассмотрим случай, когда стержень выполнен из материала с большим коэффициентом линейного расширения, а корпус — с малык коэффициентом линейного расширения. Тогда для фиксации температур выше окружающей используют наконечник, установленный на верхней стенке паза.

В случае, когда температура ниже окружающей, используют наконечник, установленный на нижней стенке паза.,Цля включения в работу контактного устройства вкладыш 11 разворачивают относительно продольной оси на 180, и микропленки 5-7 о располагаются непосредственно перед наконечником, расположенным на нижней стенке паза. Микрометрический регулятор также поворачивают на 180 относительно поперечной оси и его нониус оказывается со стороны работающего наконечника, т.е. ниже сквозного паза (фиг.. 1).

Число пределов настройки определяется числом пазов с наконечниками и числом контактных устройств.

После разрушения диэлектрической пленки перемещение стержня 2 с наконечниками 3 по мере изменения температуры продолжается. После достижения наконечником подложки 4 величина продольной силы возрастает. Это приведет к потере устойчивости упругой пластины 9 и, как результат, уменьшению силы давления наконечника на подложку..Продолжающееся приращение линейных размеров приведет к дальнейшему уменьшению продольной силы.

Аналогично все будет повторяться и при разрушении диэлектрических пленок на других вкладышах. Для восстановления, работоспособности датчика необходимо заменить разрушенные металлопленочные покрытия.

Настройка датчика осуществляется следующюю образом.

С помощью микрометрического регуля. тора контактное устройство подводят до касания с верхним металлопленочнии покрытием 7, которое контролирует. ся по замыканию электрической цепи наконечник 3 — покрытие 7. Затем, с учетом окружающей температуры, с помощью иикрометрического регулятора по иониусу устанавливают предельную температуру срабатывания.

Изобретение позволяет с высокой точностью производить измерения температуры в широком диапазоне и с помощью одного датчика регистрировать несколько предельных значений температуры.

970129

Формула изобретения!

Дилатометрический датчик температуры, содержащий корпус, установленный коаксиально с, ним стержень, направлякщую диафрагму, контактное устройство с микрометрическим регулятором настроечного зазора, представляющее собой размещенный по оси стержня и связанный с них твердосплавный наконечник, взаимодействующий с металлопленочными,нанесенными на подложку покрытиями, о т л и ч а ю шийся тем,,что, с целью расширения диапазона температуры, он снабжен настраиваемыми на различные пределы дополнительными контактными устройствами, в корпусе и стержне выполнен ряд поперечно расположенных сквозных пазов для установки последних, при этом наконечник каждого из контактных устройств связан со стержнем с помощью мембрачы и расположен5 ной перпендикулярно ее поверхности упругой пластины, а подложка каждого контактного устройства соединена с поступательно перемещаемым вдоль оси корпуса элементом регулятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Р 932275, ул. 42 131, опублик. 1955.

15 2. Авторское свидетельство СССР

Р 681332, кл. С 01 К 5/20, 1978

{ прототип ) .

970129

Рие. 3

Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8372/48,филиал ППП "Патент", r. .Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель A. Елкйн

Редактор С.Тараненко Техред Т.Фанта Корректор Г. Orap