Термопреобразователь сопротивления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3 Д а 01 К 7/16 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВЩЕТЕЛЬСТВУ 73 7 У,ЯО 71 В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ(71) Физико-технический институтнизких температур АН УССР(56) 1. Ь 1 е С, К., оойз Я. В.1 по 1 цш Без 1 зСапсе ТЬегшошеФег; Ь 1 оЗООК,- "Веч.Ясх. 1 пзФг.) 1957, 28,В 8,с. 638.2. Коз 7. Р.) Вго 1 е 1 М.) Еашагсне Ю. 2. Н 1 дЬ-Ргесхз 1 оп 1 пйцш Ведззйапсее ТЬегшоше 1 егз. Сапаа.-Т. оГРЬуз 1967, 45, с. 2787 (прототип)(54)(57) 1, ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬСОПРОТИВЛЕНИЯ, содержащий помещенный в корпус чувствительный элементиз сверхпроводящего пластичного металла, размещенный на цилиндрическом основании,. электрические выводы,соединенные с контактами чувствитель,.ЯО 1064160 А ного, элемента, о т л и ч а ю щ и й-. с я тем, что, с целью повышения ,механической прочности и улучшения метрологических характеристик, на торцах основания выполнены спиральные пазы, покрытые изоляцией, а чувствительный элемент выполнен в виде обмотки, заполняющей пазы основания, при этом основание выполнено из материала .чувствительного элемента и закреплено в разрезном кольце, на внешней поверхности которого размещены электрические выводы, один из которых выполнен в виде катушки индуктивности, намотанной на кольцо.2. Термопреобразователь по п, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что 8 основание выполнено из двух слоев различного сверхпроводящего металла, причем на каждом торце основания расположена часть чувствительного элемента, выполненная из материала этого основания.Изобретение относится к термометрии, точнее термопреобразователямсопротивления для измерения низкихтемператур.Известен термопреобразбватель сопротивления, содержащий стеклянную 5капсулу, внутри которой размещенчувствительный элемент, выполненныйиз индиевой проволоки, бифилярно.намотанной на слюдяной крест 1 3.Недостатком такого термопреобразователя является его низкая надежность, обусловленная высокой пластичностью, малой механической пррчностью, низкой температурой плавления и высокой окисляемостью индия,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсятермопреобразователь сопротивления,содержащий помещенный в корпус чув 1.ствительный элемент из сверхпроводящего пластичного металла, размещенный на цилиндрическом основании,и электрические выводы, соединенныес контактами чувствительного элемента. В этом термопреобразователе25чувствительный элемент состоит изчетырех слоев намотки, выполненнойиз индиевой проволоки, размещеннойвнутри фторопластовой трубки, намотанной на медном основании, причемкаждый слой намотки отделен от других медной трубкой 2.Недостатками термопреобразователя являются малая надежность в работе, обусловленная малой механическойпрочностью, а также низкая стабильность характеристики и большая инерционность,40 45 проводящего пластичного металла, раз 50 55 60 тепловой контакт корпуса с кольцом ,и основанием. Электрические выводы65 7-10 присоединены к внешним электЦель изобретения - повышение механической прочности и улучшение метрологических характеристик термопреобразователя. Поставленная цель достигается тем,что в термопреобраэователе сопротивления, содержащем помещенный в корпус чувствительный элемент из сверхмещенный на цилиндрическом основании, электрические выводы, соединенные с контактами чувствительногоэлемента, на торцах основания выполиены спиральные пазы, покрытые изоляцией, а чувствительный элемент выполнен в виде обмотки, заполняющейпазы основания, при этом основаниевыполнено из материала чувствительного элемента и закреплено в разрезном кольце, на внешней поверхностикоторого размещены электрические выводы, один из которых выполнен в виде катушки индуктивности, намотаннойна кольцо.Основание выполнено из двух слоев различного сверхпроводящего металла, причем на каждом торце основания расположена часть чувствительного элемента, выполненная из материала этого основания.На фиг. 1 представлен термопреобразователь, общий вид, на фиг, 2 электрическая схема термопреобразователя.Чувствительный элемент термопреобразователя выполнен в виде спиральных обмоток 1 и 2 сопротивлением Н 1 и Н 2 соответственно из сверхпроводящего пластичного металла, например индия или свинца залитого в спиралеобразные пазы на поверхностях основания 3 в форме диска, выполненного из того же металла. Глубина и ширина паза, а также число витков спирали определяются требуемыми характеристиками термопреобразователя.Спирали соединены последовательно перемычкой 4. Это соединение может быть выполнено закорачиванием концов спиралей на основание, Спирали чувствительного элемента изолированы от основания и защищены от воздействия атмосферы изоляцией 5, представляющей собой тонкий слой диэлектрика, например пленки октометила или гексометилдисалозана, нанесенной,-например, методом катод- ного напыления.Основание закреплено в фиксирующем кольце б. Лля демпфирования температурных напряжений кольцо выполнено с разрезом. Электрические выводы 7-10 выполнены из тонких проводников в эмалевой изоляции, намотанных и приклеенных на внешнюю поверхность кольца, что позволяет получить надежный тепловой контакт выводов с кольцом и замкнуть тепловой поток от внешних электрических выводов на кольцо и далее на корпус термопреобразователя. Один из выводов 7 выполнен в виде катушки индуктивности, сердечни" ком которой является основание 3 в кольце б и индуктивность которой является сильной функцией температуры в области температуры сверхпроводящего перехода основания и чувствительного элемента. Электрические выводы защищены слоем изоляции 11 из пленочного фторопласта. Кольцо установлено в корпусе 12, выполненном из двух частей чашеобраз-; ной формы, соединенных между собой эпоксидным компаундом.Крепление термопреобразователя к объекту, температура которого подлежит измерению, может осуществляться прижимным винтом, проходящим через осевое отверстие корпуса. Кольцо фиксируется в корпусе прокладками 13 и 14, осуществляющими также надежный1064160 Составитель В. КуликПекарь Техред С,Мигунова дакт Коррек Огар 873ного коминий и отк. Раушская исно та СССРтийабер дэ 4 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,1рическим выводам 15-18, вклеенным в корпус эпоксидным компаундом, по средством которых термопреобразователь включается на вход измерителя сойротивления и индуктивности. На концах спиралей выпоЛнены токовые 5 и потенциальные контакты 19-22, соединенные с электрическими выводами 7-10.Основание 3 может быть выполнено из двух слоев различных металлов, 10 например индия и свинца. При этом чувствительный элемент на каждой стороне основания должен быть выполнен из материала этого основания.При эксплуатации термопреобразо вателя измерение его сопротивления ведут по четырехпроводной схеме,Наличие вывода, выполненного в виде катушки индуктивности, позволяет проводить проверку градуировоч О ной характеристики термопреобразователя без применения специального оборудования. Для проверки хаоакте .ристики измеряют сопротивление термопреобразователя в момент перехода основания в сверхпроводящее состояние, который для чистых металлов происходит при строго фиксированной аказ 10511/44 Тираж ВНИИПИ Государств по делам изобре 113035, Москва, Жтемпературе. Момент перехода фиксируют по изменению индуктивности катушки, Выполнение основания и чувствительного элемента из двух различных металлов позволяет увеличитьчисло градуировочных точек. Предлагаемая конструкция термопреобразователя сопротивления имеет повышенную механическую прочность вследствие монолитного соединения чувствительного элемента с основанием, исключает возникновение температурных напряжений в чувствительном элементе, позволяет изготовить чувствительный элемент из чистого, незагрязненного примесями металла, обеспечивает эффективный тепловой кон" такт чувствительного элемента с объектом измерения, а также обладает высокой рассеивающей способностью по отношению к теплу, выделяемому в нем измерительным током, дает возможность контроля градуировочной характеристики, что в конечном счете способствует уменьшению погрешности измерения температуры, т.е. Улучше" нию его метрологических характеристик.