Устройство для измерения температуры

Союз Советскии Социалистицеских Республик( 61) Дополнительное к авт. свид(22) Заявлено 10,01.74 (21) 1984677/10 51) М. Кл, О 01 К 7/О с присоединени аявкиГасударстоенныи комитет Совета Иинистроа СССР по делам изобретений н открытий(43) Опубликовано 30,09,76, Бюллетень 36 (45) Дата опубликования списания 26.11,76(54) УСТРОЙС оговоре ектродов, чтотеплопроводзникновениюа их с пятачследовательслучайной поИзобретение относится к области технической физики, в частности у устройствамдля измерения температуры с использованием термочувствительных элементов,Известны устройства для измерения температуры, содержащие тепловоспринимаюший.диск с приваренными или припаянными кнему термоэлектродами 11.Кроме того, известно устройство 2 з,;содержащее тепловоспринимаюший диск с тт 111прикрепленными к нему термоэлектродамии приспособление для прижима диска ккоптролируемому объекту,Однако такое устройство имеет большуюпогрешность измерения из-за припайки термоэлектродов вблизи центра пятачка, в зоне,максимального значения искажающего тем-,пературного поля объекта, возникающеговслеаствие отвода тепла посредством теплопроводности от обьекта измерения в изме- р 0ритель температуры, а также вследствие того, чтов пропессе пайки участки термоэлект:родов, прилегаюшие к месту контакта их спятачком, подвергаются физико термическому воздействию, обусловленному взаимодей ИМЕРЕИИ ГЕМПШИР.ГУРЫ ствием припбя с материалом термоэлектродов при высокой температуре, в результатечего в зоне контакта понижается термоэлектрическая гомогетптость термоэлектродов и 1следовательно их градуировочные значенияизменяются. Так как большинство параметров пропесса пайки жестко не регламентируютса, то потери термоэлектрической гомогенности термоэлектродами есть величинаслучайная; зона термоэлектрической негомогенности термоэлектродов находится в области очень большого градиента температурь, ".то обуслаьпивает появление значительной по величине случайной паразитной термо-э,д.с.Кроме того,в устройстве не соотношение;.,.та метров термоэл при реала-:.".:ь:к коэффипиентах ности чх 1 атериалов ведет к во в мес ге электрчческого контакт ком ларазитной -ермо-э.д.с., а но к появлению дополнительной грешности, В нем отсутствуют компенсаторы, снижающие вредное влияние механических . ннряжеиий, возникающих в пропессе измерения530197 в месте контакта термоэлектродов с пятачом и не обеспечена достаточная жесткостьпятачка,Цель нзобретения - повышение точностизмерения температуры. Это достнгается тем,очто в предлагаемом устройстве диск выполнен с буртиком по периферии, в канавках когорого уложены термоэлектроды,На чертеже показано устройство для измерения температуры,ЮК тепловоспринимаюшему элементу -пягачку с диском 1, буртиком 2, пятой 3 длясухаря универсального шарнира канавками вбуртике 4 присоединены термоэлектроды с1омпенсаторами 5.1 бТермоэлектроды подсоединены к пятачкуна его периферии, в зоне минимального значения искажающего температурного. поляобъекта, возникающего вследствие отводатепла посредством теплопроводности отобъекта измерения в измеритель температуры,Участки термоэлектродов с приобретенной негомогениостью помещены в канавкибуртика 4. Это обеспечивает сохранениестабильности градуировочных значений приИосуществлении измереннй, так как зона термоэлектрической негомогенности находитсяв области однородного температурного поля,(термостатируется тепло буртика 2), что30исключает возникновение паразитной термо-э.д,с.Пята 3, расположенная в центре пятачка, воспринимает усилия прижатия от сухаря универсального шарнира что позволяетЗбобеспечить приложение усилия к центру пяачка и осуществить его прижатие к объекту измерения равномерно всей поверхностью,следовательно получить высокую воспроизодимость результатов измерений.Участки электродов, прилегающие к местуонтакта их с пятачком, выполнены навивой в виде пружинящих элементов, компенируюших напряжения, возникающие в местеонтакта при перемещении электродов отноительно пятачка, имеющие место и процесе осуществления измерения.Диаметры термоэлектродов во избежание1 возвикновения паразитной термо-э.д,с, свямды соотношением.дл,а, =,д -где 33 - значения диаметров соответствуюших одноименных термо цэлектродов;ЛЛ - значении коэффициентов теплопроводности материалов соотгветствующих одноименных электродов. 4-Устройство работает следуюшим образом.Тепловоспринимаюший элемент, пятачщ,поверхностьюдиска приводится в соприкосовение с поверхностью объекта, температура которого измеряется. После начальногомомента контакта диска 1 с поверхностьюобъекта пятачок в процессе измерения мжет поворачиваться -о плотного прижатиядиска по всей поверхности к объекту. Приэтом в месте контакта термоэлектродов спятачком возникают напряження, которыекомпенсируются пружинной навивкой термо,электродов 5, что предотвращает нежелательные последствня усталостных явлений в термоэлектродах в зоне контакта и повышаетсрок службы устройства. Плотное прижатиепо всей поверхности пятачка обеспечивается посредством передачи усилия сухарем универсального шарнира пяте пятачка.Когда устанавливается тепловое равновесие между пятачком и объектом, температура которого измеряется, определяют величину полезного сигнала термоэлектродоь, Используя градуировочную зависимость полезный сигнал - температура для данного устройства, по измеренной величине полезного сигнала находят значение величины измеряемой температуры поверхности.Возникновение паразитной термо-э,д,с,которая может иметь место в градиентномтемпературном поле, исключается помещением участков тер 11 озлектродов с приобретенной негомогенпостью в канавке 4 буртика 2 пятачка. Это позволяет создать вдольуказанных участков однородпое температурное поле.Все это обуславливает получение идентичнык результатов при последовательныхизмерениях устройством одного н того жезначения температуры, а также обеспечивает высокую воспроизводимость показаний однотипных устройств,Формула изобретения Устройство для измерения температуры, содержащее тепловоспринимаюший диск с прикрепленными к нему термоэлектродами и приспособление для прижима диска к конч ролируемому объекту, о т л и ч а ю - ш е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения температуры, диск вы- полнен с буртиком по периферии, в канавках которого уложены термоэлектроды.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Методические указания 179 по поверке поверхностных термопар, Разработаны Харьковским государственныминститутом, мер и измерительных приборов, Комитетамистандартов, мер и измерительных приборовСовета Министров Союза СССР, М., Гос,стандарт, 1965. аз 5210/667 ТиражЦНИИПИ Государственного копо делам изобрете113035, Москва, Ж,2. Сборник научных трудов Харьковскогоавиационного института фЭкспериментальные методы термопрочности газотурбинныхдвигателей", вып. 1, Харьков, 1973, ст,4-6 14 Подписимитета Совета Министрний и открытийаушская наб., д. 4