Термопривод

(Я)5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 626364, кл. 6 01 К 5/32, 1976,Авторское свидетельство СССРйю 970130, кл. 6 01 К 5/32, 1980,(57) Изобретение относится к области рагулирования температуры и может быть ис л. М 21рское бюро машинострое-., 1739210 А пользовано в автоматических терморегуляторах и устройствах для измерения температуры среды. Цель - .повышение чувствительности, 8 цилиндрическом корпусе 1 термопривода два сильфона 3 и 4 с разными диаметрами смежными концами скреплены с перфорированным фланцем В штока 2, а противоположнйми - с торцовыми крышками 5 и 6. При повышении температуры в замкнутой полости А заполняющая ее термочуествительнал среда расширяется, сжимая сильфон 4 большегодиаметра и растягивая сильфон 3 меньшего диаметра, При этом происходит перемещение штока 2. 1 ил,Изобретение относится к области регулирования температуры и может быть использовано в устройствах для регулирования и .измерения температуры среды,Известны термоприводы, действие которых основано на свойстве биметаллических плоских элементов изменять свою геометрию при изменении температуры, Известны чувствительные элементы регулирующих и измерительных приборов, содержащие корпус с термочувствительным наполнителем и эластичную мембрану или сильфон, связанные с тяговым штоком, получающим осевое перемещение за счет изменения геометрии мембраны или сильфона под действием теплового расширения наполнителя. К недостаткам подобных устройств следует отнести их низкую чувствительность (отношение перемещения штока к разности температур); обусловленную малым коэффициентом объемного расширения (КОР) известных веществ.Известен датчик температуры, содержащий корпус в виде гильзы, крышку с сальником, снабженную центральным сквозным отверстием, уплотнительную втулку переменного диаметра из упругого материала, в которой размещен шток, выполненный с возможностью осевого перемещения. и установленный в полую телескопическую втулку, при этом замкнутый герметичный объем, образованный внутренней поверхностью гильзы и наружной поверхностью уплотнительной втулки, заполнен термореактивным наполнителем.К недостаткам этого датчика температур наряду с указанными выше можно отнести нелинейность зависимости его хода штока от температуры, вызванную тем, что для перемещения каждой секции телескопической втулки требуется разный тепловой прирост объема наполнителя, а также его низкую эксплуатационную надежность, обусловленную износом уплотнительной втулки, работающей под давлением наполнителя в контакте с подвижным штоком.Наиболее близким к предлагаемому термоприводу по наличию идентичных элементов является устройство для измерения температуры, содержащее термочувствительный элемент в виде герметичного корпуса, заполненного термочувствительной жидкостью, с размещенными в нем сильфоном-поплавком, шток которого через разделительный сильфон соединен с блоком преобразования усилия в выходной сигнал,Чувствительность термочувствительного элемента приведенного устройства в за.данных габаритах находится в прямой зависимости от физических свойств термочувствительной жидкости, а именно от КОР,Однако КОР известных жидкостей не превышает величину 20 10град и обуславли 5 вает основной недостатоктермочувствительного элемента - его низкую чувствительность.К существенным недостаткам известного устройства необходимо отнести и ма 10 лое тяговое усилие штока, так как онообусловлено лишь температурным изменением Архимедовой силы, действующей насильфон-поплавок, и ограничено, величинойЧф й, где Уф иЛ т- объем, КОР и разность15 температуры термочувствительнай жидкости.Следствием указанных недостатковтермочувствительного элемента являетсявынужденный ввод в состав устройства для20 измерения температуры блока преобразования усилия в выходной сигнал, усложняющего его конструкцию и снижающеготочность измерения.Цель изобретения - повышение чувст 25 вительности известного устройства,Поставленная цель достигается тем, чтоустройство, содержащее термочувствительный элемент в виде герметичного корпуса,.заполненного термочувствительной жидко 30 стью, установленные в него два разнокалиберных сильфона и шток, введенперфорированный фланец, размещенныйна штоке и закрепленный на смежных торцах сильфонов, противоположные торцы которых жестко скреплены с торцовымистенками корпуса, выполненными с отверстиями, через которые выведены концыштока,На чертеже изображен предлагаемый40 термопривод, разрез.Термопривод содержит цилиндрический корпус 1, в котором размещены шток 2 .с последовательно установленными на немсильфоном 3 меньшего диаметра, сильфо 45 ном 4 большего диаметра и торцовымикрышками 5 и 6 с центральными сквознымиотверстиями А и Б, Смежные концысильфонов 3 и 4 жестко скреплены с перфорированным фланцем В, выполненным на штоке 2,50 в противоположные - к соответствующимиторцовыми крышками 5 и 6, которые в своюочередь жестко скреплены с корпусом 1.Образованная при этом герметичная полость Г запитана жидкостью с положитель 55 ным КОР, а концы штока 2 выведены черезотверстия А и Б.Термопривод работает следующим образом.При повышении температуры окружающей среды, а следовательно, и жидкости в. Составитель В.АгаповаТехред М.Моргентал Корректор А.Осауленко Редактор ЕЛапп Заказ 1995 Тираж. ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушакая наб, 4(б Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 полости Г, объем жидкости увеличивается, вызывая повышение давления в полости Г. Втулка, образованная разнокалиберными сильфонами 3 и 4, имеет кольцевой уступ Д, который, воспринимая давление жидкости, смещается вправо, т.е, смещается вправо и перфорированный фланец В штока 2, при этом происходит сжатие сильфона 4 большого диаметра и растяжение сильфона 3 меньшего диаметра, Очевидно, что перемещение фланца В пропорционально изменению объема полости Г, т.е. тепловому приросту объема жидкости, который прямо пропорционален изменению температуры, объему и КОР жидкости и обратно пропорционален площади кольцевого уступа Д, зависящей от диаметров сильфонов 3 и 4. При понижении температуры объем и давление жидкости в полости Гуменьшаются, и под действием упругих сил сильфонов фланец В штока 2 смещается влево, Таким образом изобретение позволяет в заданных габаритах термопривода повысить его чувстви 6тельность путем уменьшения разности диаметров сил ьфонов,Предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет за счет повышеб ния чувствительности обеспечить болееточное регулирование и изйерение температуры среды.Формула изобретенияТермопривод, содержащий цилиндри 10 ческий корпус с торцовыми стенками, двазакрепленных в нем сильфона с разнымидиаметрами, установленные на расположенном внутри них штоке,и термочувствительную среду, размещенную в полости,15 образованной стенками корпуса и сильфонов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения чувствительности, в него введенперфорированный фланец, размещенныйна штоке и закрепленный на смежных тор 20 цах сильфонов, противоположные торцы которых жестко скреплены с торцовымистенками корпуса, выполненными с отверстиями,.через которые выведены концы штока.