Устройство для измерения температуры среды

ОП ИСАН И Е оц 474704ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистически РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ависимое от авт. свидетельства -аявлено 08.12.72 (21) 1855320,18-1оединением заявки-(о 1)К 1 6 011 1110 Тосударственнын комитет Совета Министров СССРубликовано 25.06.75. Бюллетеньта опубликования описания 20.10.7 еяам изобретении и открытий 72) Авторы изобретения. Прохоров М. Бирюков, А. И, Гибалов, В. ороз и 71) Заявит рошиловградский филиал исследозательского теплсесоюзного научизного института СТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ С МЕРЕНИДЫ Это исклю носительно т 25 ния заслонки относительно щей через то всех сил трен ранпченного зо ки. Моментычает моменты спл инер очки опоры и моментыо ,рабочую поверхност любой поперечной оси, чку опоры, так как напр ия лежат в плоскости к окружностью заостренноспл трения вокруг про ции отил треь. сопла роходяавления уга, огй кром- дольной Изобретение касается измерения температуры и преобразования ее в пневматический сигнал в виде давления воздуха и может быть использовано на подвижных объектах с установленными на них пневматическими регуляторами температуры.Измерительным преобразователем температуры в таких устройствах обычно служит баллон, частично заполненный низкокипящей жидкостью, например, ацетоном. Давление паров низкокипящей жидкости при помощи сильфона или упругой металлической мембраны преобразуется в усилие, которое, в свою очередь, преобразуется в давление воздуха.Двойное преобразование применяется для того, чтобы рабочее тело (низкокипящая жидкость) герметично заключить в баллон для полного исключения утечки.Известны устройства для измерения температуры, состоящие из баллона, заполненного низкокипящей жидкостью, для преобразования температуры в давление паров этой жидкости, упругой металлической мембраны для преобразования давления паров в усилие и преобразователя силы в давление воздуха, содержащего дроссель, сопло с плоской рабочей поверхностью, камеру силовой обратной связи и заслонку. Камера силовой обратной связи образована полостью между соплом и заслонкой, выполненной в виде тела вращенпя с дисковым углублением и заостренной, до режущей, кромкой, контактирующей с плоской рабочей поверхностью сопла вокруг его отверстия.5 Однако при работе известного устройствана подвижных объектах силы инерции, возникающие при вибрациях и ускорениях, действуют на заслонку так, что появляются моменты сил инерции, нарушающие симметрич ность в ее работе. Это приводит к срывам ипуль:ацням воздуха на,выходе устройства, т. е.к снижению точности измерения температуры.Цель изобретения - повышение точностиизмерения температуры и надежности работы 15 в условиях вибрации.Для этого в предлагаемом устройстве заслонка выполнена в виде тела вращения, точка опоры которого, т. е. вершина внутреннего конуса, помещена в его центр тяжести и в О плоскость круга, ограниченного окружностьюзаостренной кромки.оси заслонки не нарушают симметричности в ее работе.На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство для измерения тем. пературы.Устройство содержит измерительный преобразователь температуры в усилие и компенсационный преобразователь силы в давление воздуха типа сопло в заслон,Измерительный преобразователь температуры в усилие состоит из баллона 1, частично заполненного низкокипящей жидкостью, упругой металлической мембраны 2 и упора 3 и виде конуса с заостренной вершиной.Компенсационный преобразователь силы в давление воздуха состоит из заслонки 4, сопла 5, камеры б силовой обратной связи, постоянного дросселя 7, трубопровода 8 питания сжатым воздухом и выходного трубопровода 9.Заслонка 4 выполнена в виде тела вращения, снабжена дисковым углублением и заостренной, до режущей, кромкой, контактирующей с плоской рабочей поверхностью сопла 5 вокруг его отверстия. Заслонка 5 подвешена на упоре 3 внутренним конусом, вершина которого для исключения моментов сил инерции, действующих на заслонку, помещена в ее центре тяжести, а центр тяжести для исключения моментов сил трения вокруг любой из поперечных осей проходящей через точку опоры заслонки помещен на плоскость круга, ограниченного окружностью заостренной кромки.Угол конусности внутреннего конуса заслонки 4 больше угла конуоности упора 3 для обеспечения ее свободного качения относительно вершины внутреннего конуса. Камера б силовой обратной связи образована полостью между заслонкой 4 и соплом 5. Эффективная площадь силовой обратной связи численно равна площади круга, ограниченного окружностью заостренной кромки. Через отверстие сопла 5 камера обратной связи б соединена с дросселем 7 и выходным трубопроводом 9. Другая сторона дросселя соединена с трубопроводом 8 питания сжатым воздухом. Давление паров низкокипящей жидкости, заключенной в баллон 1, функционально связанное с ее температурой, преобразуется при помощи металлической упругой мембраны 24045 50 5 1 О 15 20 25 зо 35 в силу, которая через упор 3 приложена кзаслонке 4 в ее центре тяжести. В противоположном направлении на заслонку действует сила давления воздуха в камере б. В равновесном режиме эти две силы взаимно компенсируются, а расход воздуха через сопло 5 в атмосферу, регулируемый заслонкой, равен расходу воздуха через дроссель 7 Во всех случаях выходной трубопровод 9 вне устройства соединяется с тупиковой (безрасходной) камерой. При изменении силы, приложенной к заслонке 4 со стороны упора 3, что имеет место при изменении измеряемой температуры, условия компенсации не выполняются. Заслонка 3 под действием нескомпенсировапной силы перемещается, изменяя расход воздуха из камеры б в атмосферу. При этом изменяется давление воздуха в камере б, так как расход воздуха из трубопровода 8 ограничен дросселем 7. Изменение давления воздуха в камере б всегда с таким знаком, что новое значение силы давления воздуха на заслонку 4 компенсирует новое значение силы, действующей на нее со стороны упора 3.Таким образом, температура среды, в которую помещен баллон 1, последовательно преобразуется в давление паров низкокипящей жидкости, в силу через упор 3, приложенную к заслонке 4, в давление воздуха в камере 6 и, наконец, в равное ему давление воздуха в выходном трубопроводе 9. Масштаб преобразования температуры в давление воздуха зависит от соотношения площади круга, ограниченного окружностью заостренной кромки заслонки 4 и эффективной площади упругой металлической мембраны 2. Предмет изобретения Устройство для измерения температуры среды, содержащее баллон с легкокипящей жидкостью, свободно сообщающийся с мембраной, на которой жестко укреплено острие, входящее в углубление заслонки, выполненной в виде тела вращения, снабженного ободом, причем заслонка взаимодействует с соплом 1 преобразователя усилия на острие в давление воздуха в пневмосистеме, отличающееся тем, что с целью повышения точности измерения температуры и надежности работы в условиях вибрации, центр тяжести заслонки совмещен с концом острия.474704 Составитель В. АфонькинТехред Л. Казачкова Редактор Т. Иванова Корректор В. Гутман Тип. Харьк, фил. пред. Патент Заказ 930/1363 Изд. Мо 846 Тираж 740 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб д. 4(5