Термореле

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 501690009 А 1 Н 1/66, 71/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВИДЕТЕЛЬ К АВТ цепеи. Цель изобревствительности и быя цель достигаетсясодержащем баллолненных полостей,ной трубкой с электвнутри которой помдва термопреобрастарых введен в однлненных полостейполостях размещентель в тепловое елем, а поо руемым со я - повыдействия. то в тери в х ическишение ч казан н ореле, азонапапилля л. М 41но-исследовароенияМ.М.Чернин88.8)видетельство01 Н 57/00, 1видетельство01 Н 71/14, 1 металл идый из к азонапоненных СССР70. образоватм, сорбилем.2 ил термопр нены газ поглотит том-га лектротех утации эл строиство имее и недостаточну азанно действ ть. етения ыст о Однако низкое бы чувствител ни - повышение чу ействия терморе стигается тем, ч в м баллон в виде двух остей, соединенных электрическими канай помещен жидкий еобразователя, кажв одну из указанных остей, в газонаполещен сорбент-газоовом контакте с м, а полости заполым сорбентом-газоЦель изобр вительности и б р дУказанная цель до устройстве, содержащи газонаполненных пол капиллярной трубкой с тактами, внутри котор металл и два термопр дый из которых введен газонаполненных пол ненных полостях разм поглотитель в тепл термопреобразователе нены газом сорбируем поглотителем.Сущность предлаг базируется на следующ номерности: зависимо емого изобретения ей физической закоти количества сорГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Омский натитут прибороР 2) С.А.Петро(56) АвторскоеФ 752531, кл.АвторскоеМ 324663, кл,54) ТЕРМОРЕЛЕ57) Изобретение относитсяке и предназначено для ком Изобретение относится к злектротех ке; предназначено для коммутации электрических цепей.Известны реле, содержащие баллон в виде капилляра с электрическими контактами, внутри которого помещена капля жидкого металла. Перемещение указанной капли металла внутри баллона и, тем самым, переключение электрических контактов происходит за счет вибрации баллона,Недостатком таких устройств является их сложность и низкое быстродействие.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является термореле, содержащее баллон в виде двух газонаполненных полостей, соединенных капиллярной трубкой с электрическими контактами, внутри которой помещен жидкий металл и два термопреобразователя, каждый из которых введен в одну из указанных газонаполненных полостей. тем,нввдедусоединенныхрическими конещены жидкий зователя, кажу из указанных , в газонапол- сорбент-газом контакте сбированного твердым телом газа от температуоы,Изменение давления в газонаполненной полости определяется законом Шарля,согласно которому давление газа при постоянной массе и объеме прямо пропорционально абсолютной температуре скоэффициентом пропорциональности1а = у Следовательно, при увеличениитемпературы газа в гаэонаполненной полости от 273 до 546 К (О С - 273 С давлениеувеличится в два раза,При использовании сорбента-газопоглотителя изменение давления от температуры можно определить из уравнения Генриа=К Р,где а - количество сорбированного газа;Р - давление газа;Кт - коэффициент пропорциональности,зависящий от температуры (экспоненциально).При изменении температуры сорбента(активный угол СКТ) от 77 до 293 К,. припоглош 1 ении воздуха Кт изменяется от 8 10до 5 10, т.е.на пять порядков. Следовательно, при тех же допущениях, что и в случаезакона Шарля (постоянство массы и объемагаза),а = Кт 1 Р 1= Кт 2 Р 2,- =10Р 2 5Р 1Сопоставительный анализ позволяетсделать вывод, что предлагаемое терморелеотличается тем, что в известном устройствевведено; размещение сорбента-газопоглотителя в газонаполненных полостях втепло:вом контакте с термопреобразователями,заполнение полостей газом сорбируемымсорбентом-газопоглотителем, что являетсясущественным отличием, так как позволяетполучить положительный эффект, заключающийся в повышении чувствительности ибыстродействии известного устройства.На фиг, 1 изображена конструкцияпредлагаемого устройства; на фиг. 2 - графики зависимости давления от температуры,Термореле содержит баллон 1, газонаполненные полости 2 и 3, соединенные капиллярной трубкой 4 с жидким металлом 5,коммутируемые контакты 6, установленныев капиллярной трубке 4, а также термопреобразователи 7. сорбент-газопоглотитель 8,Термореле работает следующим образом.Пи прохождении тока через термопреобразователь 7 выделяется тепло, котороеодновременно разогревает сорбент-газопоглотитель 8, что в свою очередь приводит к изменению давления внутри полости и к изменению давления на жидкий металл,Кривая 9 на графике фиг.2 показывает,что при повышении температуры газопоглотителя 8 давление сорбирующего газа в полости 2 экспоненциально повышается (в товремя как для прототипа изменение давления от температуры определяется законом10 Шарля кривая 10).Изменение давления на жидкий металлприводит к перемещению капли 5 жидкогометалла и замыканию контактов 6 междусобой. Причем, как уже было указано ранее,15 повышение чувствительности и быстродействия реле происходит за счет применениясорбента-газопоглотителя и сорбируемогогаза.В случае использования в качестве тер 20 мопреобразователей .термопар предлагаемое реле также реагирует на изменениенаправления тока управления и имеет повышенные чувствительность и быстродействие за счет одновременного нагревания25 газа в одной полости и охлаждения газа вдругой.В качестве конкретного примера рассмотрим термореле, выполненное в стек/лянном корпусе с омическими30 нагревателями в качестве термопреобразователя.Параметры термореле:Свободный внутренний объем газонаполненной полости, см 0,0135 Масса газопоглотителя, г 0,001Сорбирующий газ СО 2Давление при температуре 20 С, ммрт,ст. 100Сопротивление нагревателя нихром40 0,02 мм, длиной 10 мм), Ом 1000Расчет показывает, что мощность,срабатывания составляет величину порядка 0,5 к10 Вт, а для предлагаемого 5 10 Вт, т.е, в100 раз меньше. Следовательно, достигает 45 ся положительный эффект, заключающийсяв повышении чувствительности известногоустройства в 100 раз, В то ке время повышается и быстродействие, так как при одинаковой мощности управления крутизна50 нарастания давления в предлагаемом устройстве значительно выше,Предоженное решенйе обеспечиваетповышение чувствительности и быстродей.ствия, снижение потребляемой мощности,55 что приводит к упрощению ус 1 ройств, имеющих в своем составе термореле,Формула изобретенияТермореле, содержащее баллон с двумягазонаполненными полос 1 я и. в каждой изкоторых имеется термоппеобразователь,аказ 3817 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 соединенными между собой капиллярной трубкой, внутри которой находится жидкий металл й электрические контакты, о т л и ча ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности. и быстродействия, оно 5 снабжено сорбентом-газопоглотителем,размещенным в газонаполненных полостях в тепловом контакте с термопреобразодателями, а газонаполненные г 1 олости заполнены газом, сорбируемым сорбентомгазопоглотителем.