Термопреобразователь сопротивления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 20391 1 К 716 РЕТЕНИ у Я лСВИДЕТЕЛЬСТ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ(54) ТЕРМОГ 1 РЕОБ РАЗОВ АТЕЛ Ъ СОП РОТИВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к термометрии и позволяет снизить инерционность устр-ва. В защитном вакуумированном чехле 1 размещен термочувствительный элемент в виде полиспирали 2, промежутки между витками которой заполнены электроизоляционной летучей жидкостью. Диаметр внешней навивки полиспирали 2 равен внутреннему диаметру чехла 1. Полиспираль 2 выполняет функцию фитиля, что улучшает условия теплопередачи благодаря увеличению поверхности контакта термочувствительного элемента с летучей жидкостью. 3 илИзобретение относится к термометрии, а именно к термопреобразователям сопротивления, и может быть использовано при измерении температуры жидких и газо. образных сред, например, при геофизических исследованиях скважин.Цель изобретения снижение инерционности.Благодаря гому, что проволочная полиспирдль выполняет функцию фитиля, существенно увеличена поверхность контакта термочувствительного элемента с легкоиспа ющейся жидкостью и, следовательно, улучисны условия теплопередачи, а также уменьшена масса датчика.Намотка провода в виде полиспирали позволяет уменьшить диаметр без потери формоустойчи внети и разместить больше провода в обьеме занитного чехла, т. е. повысить чувствительность датчика.Г 1 ри данной чувствительности возникдт возможность уменьшить диаметр преобразователя. В свою очередь, уменьшение диаметра защитного кожуха при даннои голшине стенок повышает бдростойкость датчика, что гсобенно важно для сквджинных приборов. Нд фг. 1 показан датчик, общий вид; на фиг. 2 разрез по А А нд фиг. 1; на фиг. 3 макет полнспирали.Термопреобразователь сопротивления содержит здцитный, вакуумированный чехол 1 (например, из стекла), в котором размещен проволочный термочувствительный элемент в ви,и полиспирдли 2, являющейся одновременно фитилем, поры которого (т. е промежутки между витками полиспирали) заполнены электроизоляционной летучей жидкостью (в качестве которой может быть использован, например, спирт), изоляцион. ные бусы 3 и выводы 4 (например, из плати нита ) .Формоустойчивость полиспирали для предотвращения замыкания между ее витками при вибрационных и ударных нагрузках на датчик, достигается выбором оптимального соотнопения между диаметром 1 проводд и диаметром Г) керна, на который наматывается провод: 1)(4).Технология изготовления чувствительного элемента 2 может быть описана на примере изготовления полиспирали из вольфрамового провода диаметром 0,004 мм. Его навивакт на молибденовый керн (провод) диаметром 0,0015 мм с определенным шагом намотки 0,007 мм первичная спирали- зация. Затем полученную спираль, в свою очередь, нд ви ва ют на керн дна метром 0080 мм с большим шагом намотки 0,033 мм - вторичная спирализация (см. фотогрдфию).При необходимости можно повторить спирализдцию для получения триспирали и т. д. Для снятия напряжения, т. е. для сохранения формы, после спирализации провода проводят высокотемпературный (1200 - 1400"С) отжиг вольфрамовой полисцирали в атмосфере сухого водорода, что позволяет также стабилизировать температурный коэффициент сопротивления чувствительного элемента.11 осле химического вытравливания молибденового керна в с(еси азотной и серной кислот остается готовая вольфрамовая полиспираль, имеющая устойчивую форму.11 оскольку диаметр внешней навивки полис ирали равен внутреннему диаметру защитного чехла, перед монтажом полиспираль несколько растягивают, благодаря чему е наружный диаметр становится мень.ше, что дает возможность свободно пропустить полиспираль в зацитный чехол.11 осле размегцения в чехле полиспираль д) отпускают и онд, за счет своей упругости, возвращается в исходное состояние, плотно прижимаясь при этом к стенке здщипнно чехла..атем зднитный чехол помецают в вакуумнукг камеру, в которую при определенной температуре пускают пары летучей жидкости, выбираемой с учетом диапазона измеряемых температур.11 од вакуумом защитный кожух герметизи ру к)т.11 ри конденсации пара летучая жидколь заполняет поры фитиля, удерживаясь между витками полиспирали за счет сил поверхностного натяжения и вязкости. При этом внутреннее пространство защитного чехла, не занятое полиспиралью, свободно от жидкости.11 ри нагревании защитного чехла летучая жидкость, которой пропитана поли спираль 2, мгновенно испаряется. Образовавшиеся в вакуумном пространстве пары в результате разности давлений устремляются к противоположному концу чехла 1, который имел более низкую температуру из-за тепло отвода во вне нюю среду Пары, достигшие противоположного конца чехла, конденсирук)тся здесь, отдавая свое тепло менее нагретой части чехла, благодаря чему он разогревается равномерно, Жидкость, образовавшаяся при конденсации, 50 по капиллярам фитиля 2 устремляетсяназад к более нагретому концу чехла, омывая термочувствительный элемент. По пути к горячему концу чехла и при достижении егожидкость вновь испаряется, и процесс повторяетсн с неослабевающей интенсивностью 55 до тех пор, пока имеется некоторая ничтожная разность температур концов чехла.Зд счет того, что теплообмен термочув твительного элемента 2 с внешней сре1420391 дой происходит через легко испаряющуюся жидкость, а также за счет контактирования со стенкой защитного чехла 1, обеспечивается чрезвычайно быстрый прогрев датчика. Инерционность термопреобразователя наводе составляет 0,05 с. А-А 3 4Формула изобретенияТермопреобразователь сопротивления, содержащий размещенные в защитном вакуумированном чехле проволочный термочвствительный элемент и фитиль, поры которого заполнены электроизоляционной летучей жидкостью, отличающийся тем, что, с целью снижения инерционности, фитиль, одновременно являющийся термочувствительным элементом, выполнен в виде полиДля практического применения в сква спирали, диаметр внешней навивки которой жинах (при давлении до 150 МПа) датчик равен внутреннему диаметру загцитного помеШают в стальной защитный кожух. чехла.Составитель Н. СоловьеваРедактор А, Лежнина Тех ред И. Верес Корректор М, Максим ишинецЗаказ 43 7,43 Тираж 607 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытийП 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4