Устройство для измерения температуры жидкости

Союз Советскик Социалистических Республик(51)М. Кл,З 0 01 К 5/42 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 07,1280(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ЖИДКОСТИ Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средст.вам температуры жидкостей, и можетбыть использовано в системах автоматического контроля и регулированиятехнологических процессов,Известен пневматический манометрический терморегулятор типа ТРП,состоящий из термобаллона, заполненного термочувствительным веществом,дистанционного капилляра, сильфона,рычага и пневмореле Г 11 . При изменении температуры измеряемой средыизменение давления в термосистемепередается по дистанционному капилляру, сильфону, перемещение торцакоторого преобразуется в пневмосигнал,К недостаткам описанного манометрического терморегулятора можно отнести инерционность, необходимость защиты капилляра от механических повреждений.Длина дистанционного капилляра достигает шести метров, что приводит к дополнительным погрешностям измерения вследствие теплообмена с окружающей средой, Кроме того, этот терморегулятор обладает сравнительно невысокой чувствительностью. Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является устройстводля измерения температуры жидкости, 5 содержащее сильфон, заполненный термочувствительным веществом, и преобразователь линейного перемещения 21 .Принцип действия таких устройствоснован на законе теплового расшире ния термочувствительного вещества ине позволяет добиться более высокойчувствительности первичных преобразователей. В этом основной недостатокцелого класса таких датчиков темпе ратуры.Целью изобретения является повышение чувствительности.Это достигается тем, что в устройство для измерения температуры допол нительно введен сильфон, размещенныйвнутри основного сильфона соосно емуи жестко связанный одним концом сверхним торцом основного сильфона,а другим - с установленной в основ ном сильфоне и делящей его на дверавные части перегородкой с подпружиненным штоком, при этом резисторыпреобразователя включены последовательно, один из них зафиксирован не подвижно и его движок соединен сжестко закрепленным на штоке, сообщающимся с дополнительным сильфономи установленным коаксиально подпружиненному штоку, вторым резистором,движок которого связан со штоком, соединенным с нижним торцом основногосильфона.На чертеже изображена принципиальная схема предложенного датчика температуры жидкости.Устройство для измерения температуры жидкости включает сильфон 1,заполненный термочувствительным веществом, внутри которого размещенсильфон 2. Перегородка 3 делит сильфон 1 на две равные части так, чтоони сообщаются между собой, Штоки 4и 5, выполненные из диэлектрическогоматериала, соединены с торцами сильфона 1. При этом шток. 5 соединен такимобразом, что образует с сильфоном 2одну полость, внутри которой расположен шток 6, заканчивающийся пружиной.Резисторы 7 и 8 последовательно включены в измерительную схему. Причемдвижок резистора 8 связан со штоком4, а движок резистора 7 жестко связанс резистором 8. Резистор 7 выполненнеподвижным.Датчик температуры жидкости работает следующим образом,При увеличении температуры измеряемой жидкости давление термочувствительного вещества, заключенного всильфоне 1, возрастаетТорцы сильфона перемещаются до тех пор, покасила давления термочувствительноговещества не станет равной силе упругости сильфонов 1 и 2. При этом перемещение штока. 5 вызывает перемещениерезистора 8 вверх, а перемещение штока 4 - перемещение движка резистора8 вниз, В результате чего изменяетсясопротивление В 1, резистора 8. Одновременно увеличйвается выталкивающаясила жидкости, величина которой пропорциональна приращению Объема сильфона 1. Возникающая подъемная сила,равная разности выталкивающей силы исилы упругости пружиню, вызывает изменение глубины погружения сильфона1. Сильфон всплывает, перемещая движок неподвижного резистора 7, тем самым .изменяя его сопротивление й. Поизменению суммарного сопротивления(й + В ) судят о величине температуры жидкости.Измерение не только перемещенийторцов сильфона, но и степени его погружения, позволяет увеличить чувстви 5 тельность датчика температуры жидкости в (1 + 0,78 .) раэ,где 0 - диаметр торца сильфона;- жесткость пружины;Ъ - удельный вес жидкости.Вторичные приборы в этом случаемогут быть менее чувствительные, и,как правило, менее дорогие. Крометого, применение таких датчиков температуры жидкости позволяет повыситькачество регулирования в системах15 автоматического контроля и регулирования. Формула изобретения20Устройство для измерения температуры жидкости, содержащее сильфон,заполненный термочувствительным ве, ществом, и преобразователь линейного2 перемещения О т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения чувствительности, в него дополнительно введен сильфон, размещенный внутри основного сильфона соосно ему и жесткосвязанный одним концом с верхним торцом основного сильфона, а другим -с установленной в основном сильфоне иделящей его на две равные части пере-,городкой с подпружиненным штоком,при этом резисторы преобразователяЗ 5 включены последовательно, один из нихзафиксирован неподвижно и его движоксоединен с жестко закрепленным на штоке, сообщающимся с дополнительнымсильфоном и установленным коаксиальноподпружиненному штоку вторым резистором, движок которого связан со штоком, соединенным с нижним торцомосновного сильфона.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы. Подред, Б.Д, Кошарского. - Л 1976,с.282,2, Авторское свидетельство СССРНГМ 359536, кл. 6 01 К 5/42, 1968илиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектна 8827/42 Тираж ВНИИПИ.Государств по делам иэобр 113035, Москва, Ж3 Подписноеного комитета СССРений и открытийРаушская наб., д. 4/5