Термопреобразователь

Союз Советскик Социалистических Республик(51)М. Кл.2 С 01 Я 19/24 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения С. А. Андрусяк, В. И. Боднарук и 3. Ю. Готра Специальное конструкторское бюро микроэлектроники в приборостроении(54) ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 10 Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения сигналов переменного тока инфранизких частот путем разновременного компарирования их по действующему значению с сигналами постоянного тока.Известны одноэлементные вакуумные термопреобразователи, типа ТВБУ 1-9, содержащие в стеклянном баллоне линейный электрический нагреватель, имеющий тепловой контакт с термопарой из сплава хромель-копель. 1. Недостатком таких термопреобразо вателей является большая погрешность преобразования переменного тока, на" пряжения или мощности в области инфранизких частот, т. е. в диапазоне 1-20 Гц, вследствие малой постоянной врвмениИзвестны также многоэлементные термопреобразователи типа ТЭМ - 1+5, содержащие в воздушном металлическом 25 корпусе один или два электрических нагревателя, которые имеют тепловые контакты с 30-40 последовательно соединенных термопар иэ сплавов хромель-копель (2). 30.2Недостаток этих терМопреобразова- телей - . значительная погрешность преобразования сигналов переменного тока в области инфранизких частот.Наиболее близким к предлагаемому термопреобразователю из известных технических решений является преобразователь, содержащий корпус, электрический нагреватель и термоэлемеиты, термоспаи которых расположены на разньж расстояниях от теплового контакта нагревателя с общим термоэлектродом (3).Недостатком такого термопреобразователя являаФся различная выходная термоэдс при преобразовании одинаковых по действующему значению сигналсв переменнаго тока в зависимости от частоты сигнала, т. е. разная точность преобразования в широком диапазоне частот.Цель изобретения - обеспечение одинаковой точности преобразования в широком диапазоне частот.Поставленная цель достигается тем, что общий термоэлектрод выполнен в виде многолепес.ковой пластины, лепестки которой имеют разную длину и одинаковое тепловое сопротивление по отношению к горячему спаю термопре"обра зова теля, торцы лепес тков обра зуют термоспаи с идентичными термоэлементами, свободные концы которых имеют тепловой контакт корпусом.На фиг. 1 представлен термопреоб- разователь, общий вид; а на фиг, 2 показано соотношение размеров лепестков многолепестковой пластины, иэ которой изготовлен общий термоэлектрод преобразователя.Устройство содержит вакуумированный корпус 1, в котором смонтирован электрический нагреватель 2, закреп.ленный на токовыводах 3. Нагреватель 2 имеет тепловой контакт 4 с общим термоэлектродом 5, выполненным в виде многолепестковой пластины, лепестки 6, 7 и 8 которой имеют разную длину и одинаковое тепловое сопротивление о отношению к горячему спаю термопреобразователя. Торцы лепестков 6, 7, и 8 совместно с соответствующими идентичными (т. е, по материалу, длине, сечению и тепловому со-. противлению) термоэлементами 9, 10 и 11 образуют термоспаи 12, 13 и 14, Кроме того, торец лепестка 8,припаян к общему выводу 15 термоздс преобразователя. Свободные концй термоэлементов 9, 10 и 11, а также общего вывода 15 распаяны на контактные пло,щадки (выводы термоэдс) 16, которые термостабилизированы корпусом 1. На фиг. 2 показаны геометрические размеры лепестков 6, 7 и 8 общего термоэлектрода 5. Первый лепесток 6 имеет длину 6 и ширину, а второй 7 - 2и 2 а, а третий - 48 и 4 а соответственно так, что их длины по отнсиаению к горячему спаю 4 находятся в отношении 12:4, а тепловые сопротивления одинаковые.Преобразователь работает следующим образом.При прохождении переменного токаЭ по нагревателю 2 в горячем спае 4 выделяется тепло Джоуля которое ра)эогревает термоспаи 12, 13 и 14, вследствие чего на контактных площадках 16 появляется термоздс. Размеры лепестков 6, 7 и 8 и термоэлементов 9, 10 и 11 рассчитаны таким образом, чтобы при прохождении переменного тока ), например, частотой Е 1(20 Гц постоянная (не пульсирующая термоэдсбыла на контактных площадках 16 общего вывода 15 и термоэлемента 9,при частоте Й Ъ 10-20 Гц - на контактных площадках 16 общего вывода 15 итермоэлемента 10, а при частотет с 1-10 Гц - на контактных плсщадках 16 общего вывода 15 и термоэлемента 11,Пропуская затем по нагревателю 2постояйный ток 3, регулируя его дополучения на соответствующих выходахТП того же значения термоэдс, измеряют одним иэ известных методов зна- (О чение , по которому и судят о действующем значении токаВ связи с тем, что термоэлементы9, 10, 11 идентичны и имеют одинаковое тепловое сопротивление по отноше нию к термоспаю 13, то выходная термоэдс на всех выводах одинакова, чтои обеспечивает одинаковую точностьпреобразования сигналов переменноготока в широком диапазоне частот.20Формула изобретенияТермопреобразователь, содержащийкорпус, электрический нагреватель итермоэлементы, термоспаи которых расположены на разных расстояниях оттеплового контакта нагревателя с общим термоэлектродом, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью обеспечения одинаковой точности преобразования в широком диапазоне частот, общий термоэлектрод выполнен в видемноголепестковой пластины, лепесткикоторой имеют разную длинуи равноетепловое сопротивление по отнсжению И к тепловому контакту нагревателя собщим термоэлектродом, торцы лепестков образуют термоспаи с идентичными термоэлементами, свободные концыкоторых имеют тепловой контакт с 4 О корпусом.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Червякова В, И Термоэлектрические приборы. Госэнергоиздат, М-Л.,1963, с. 20-40.2. Рождественская Т, Б. Электрические компараторы для точных измерений тока, напряжения и мощности,иэд-во стандартов, М., 1964, с, 97503. Патент Англии Р 1176182,471174 юга Щомак Заказ 3323 сное ЦНИИПИ Государс по делам изо 113035, Москва, Ж