Устройство для измерения разности температур

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1432344 1 К 3/08, 3/12 3:И%ЯК ОЕИ ОБРЕТЕН ИОАН ИЕ СКОМУ СВИ НА С 47.65.МЕРЕН ИЯ иборостроео в систе- регулироСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗРАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУР(57) Изобретение относится к прнию и может быть использованмах автоматического контроля вания температурных режимов. Цель изобретения - повышение точности измерений и упрощение конструкции, В устройстве упругие чувствительные элементы 3 и 6 термосистем соединены с подвижными торцами ленточного упругого преобразователя перемещений. Плоские пружины 7 и 8 упругого преобразователя перемещений выгнуты в одну сторону. Блок формирования 11 выходного сигнала снабжен двумя органами управления3 и 14, соединенными с плоскими пружинами 7 и 8, с возможностью соосного независимого друг от друга перемещения.2 ил.Изобретение относится к . приборостроению, а именно к устройствам для измерения температуры, и может найти применение в системах автоматического контроля и регулирования температурных режимов промышленных технологических процессов в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.Цель изобретения - повышение точности измерений и упрощение конструкции.На фиг. 1 и 2 представлена схема устройства для измерения разности температур.Устройство содержит две измерительные термосистемы. Певая термосистема состоит из термобаллона 1, соединительного капилляра 2 и упругого чувствительного элемента - сильфона 3. Вторая термосистема состоит из термобаллона 4, соединительного капилляра 5 и сильфона 6. Обе термосистемы заполнены рабочим телом - газом или жидкостью. Преобразователь перемещений выполнен в виде ленточного упругого преобразователя перемещений, содержащего упругие плоские пружины 7 и 8, неподвижные торцы которых закреплены в жестких опорах 9 и 10, а подвижные торцы пружин 7 и 8 соединены с подвижными торцами сильфоцов 3 и 6 соответственно. Г 1 лоские упругие пружины 7 и 8 выгнуты в одну сторону.Блок формирования выходного сигнала 11 содержит индуктивную катушку 12 и два органа управленияподвижные якоря 13 и 14, соединенные соответственно с пружинами 7 и 8. В местах соединения пружин 7 и 8 с якорями 13 и 14 на последних вьпюлцецы пазы 15 и 16, обеспечивающие необходимое проскальзывание пружин 7 и 8 относительно якорей 13 и 14 цри изменении прогиба пружин 7 и 8. Для обеспечения соосцого перемеьцения якорей 13 и 14 в отверстии катушки 2 они размещены на направляющей7, закрепленной в опорах 18 и 19. Г 1 еремещения сильфонов 3 и 6 ограничены упорами 20 и 21. Термобаллон 1 помещен в контролируемую среду 22, а термо. баллон 4в контролируемую среду 23.Для варианта с пневматическим выходным сигналом устройства блок формирования выходного сигнала 11 содержит спаренное (с двумя рабочими торцами) сопло 24 и заслонки 25 и 26, закрепленные соответственно ца ползунах 27 и 28, соединенных с пружинами 7 и 8 через пазы в ползунах 27 и 28. Последние установлены ца направляюних 29 и 30, обеспечивающих соосцое перемеьцение заслонок 25 и 26, параллельно рабочим торцам сопла 24. Ьлок формирования выходного сигнала может иметь и другие исполнения.Устройство работает следующим образом.Контролируемая среда 22 в соответствии с технологическим процессом имеет температуру Ть превышающую температуру Т. контролируемой среды 23. При изменении 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 контролируемых температур 7 и Т, изменяются объемы и давления рабочих сред, заполняющих термобаллоны 1 и 4, и изменяется деформация сильфонов 3 и 6. Перемещение подвижных торцов сильфонов 3 и 6 вызывает изменение прогиба плоских пружин 7 и 8 и изменение положения якорей 13 и 14 в отверстии индуктивной катушки 12 (или изменение положения заслонок 25 и 26 относительно торцов сопла 24). При этом изменяется выходное напряжение устройства (или выходное давление сжатого воздуха Р). Г 1 ри вдвигании якорей 13 и 14 в катушку 12 выходное напряжение устройства увеличивается (при приближении заслонок 25 и 26 к торцам сопла 24 увеличивается выходное давление устройства).Устройство настраивают на заданный диапазон измерений - заданную разность температур ХТ=Т, - Т 2. Г 1 ри минимальной разности температур (ЛТмин) расстояние между торцами якорей 13 и 14 будет наибольшим (7 макс) и выходное напряжение будет минимальным Гин, а при максимальной разности температур (ЛТмчкс) расстояние между торцами якорей 13 и 14 будет минимальным (7 мнн), выходное напряжение устройства достигнет максимального значения смаке. Для пневматического варианта устройства при минимальной разности температур (ЛТчин) суммарный зазор между соплом 24 и заслонками 25 и 26 (л+п ) достигает максимального значения, а при максимальной разности температур (ЛТ" ) суммарный зазор (л+п) достигнет минимального значения и выходной сигнал достигнет максимального значения (Р").При неизменной разности температур Т и Т сохраняется неизменность расстояниямежду торцами якорей 13 и 14 и неизменность выходного напряжения. Для варианта с пневматическим выходным сигналом при неизменной разности температур Т и Т сохраняются неизменными суммарный зазор (д+л 2) и значение выходного давления Р.При нарушении установившегося постоянства (Т - Т 2), например при увеличении температуры Т, увеличиваются деформация сильфона 3, а также прогиб пластины 7, якорь 13 еще больше входит в катушку 12, расстояние 7 уменьшается и выходной сигнал (напряжение (/) увеличивается. Для пневматического варианта при тех же условиях уменьшается зазор л между заслонкой 25 и соплом 24, а выходной пневмосигнал - давление Р увеличится,При уменьшении температуры Т перемещение якоря 13 (или заслонка 25) противоположное и выходные сигналы (с 7 или Р) уменьшаются.Аналогичным образом при изменении температуры Т изменяется положение якоря 14 в катушке 12 или заслонки 26 относительно сопла 24 и в соответствующую сторону изменяются выходные сигналы с 7 и Р,Формцла изобретения Составитель 51. БалянинаРедактор Л. Мотыль Техред И. Верее Корр кто р 11. КорольЗаказ 541433 Тираж 607 11 олн нмнкВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 415Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Гроектная, 4 Таким образом, обеспечиваются измерение разности температур двух контролируемых сред и преобразование результатов измерения в аналоговый выходной (электрический или пневматический) сигнал при простой и надежной конструкции устройства.Высокая точность измерения обеспечивается высокой эффективностью ленточного пружинного преобразователя перемещений, который обеспечивает значительное увеличение перемещения сильфона 3 (или 6) в перемещение якоря 3 (или )4). Перемещение якоря лв примерно в 3 раза больше перемещения сильфона Хь Для пневматического варианта, для которого перемещение заслонок должно быть порядка 0,0 мм, обеспечивается возможность измерения разности температур в очень маленьком диапазоне (Т - Т 2) с высокой точностью.Необходимые диапазоны измерения разности температур с требуемой точностью обеспечиваются соответствующими расчетами и выбором необходимых соотношений между конструктивными элементами устройства (объемом рабочего тела в термобаллоне, эффективной площадью и жесткостью сильфонов, длиной и толщиной ленточных пружин и намоточнымп характерис.тиками индуктивной кату 1 пки ) .5 Устройство для измерения разности температур, содержащее две измерительные термосистемы с термобаллонами, соединительными капиллярами и упругими чувствительными элементами, и блок формирования выходного сигнала с преобразователем перемещений, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и упрощения 15 конструкции, в нем преобразователь перемещений выполнен в виде плоских пружин, выгнутых в одну сторону, торцы плоских пружин соединены с упругими чувствительными элементами, и блок формирования выход.ного сигнала снабжен двумя индикаторами 20 рассо . асования, соединеннь ми с вьгнутыми плоскими пружинами с возможностью соосного независимого друг от друга перемещения.