Термометр сопротивления

Союз Советских Социалистических Респубпик(61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 23.01.80 (21) 2873426/18-10 с присоединением заявки Но - - (23) ПриоритетОпубликовано 0709.81. Бюллетень т 4 о 33(51)М. Кл.э 6 01 К 7/16 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 07. 09, 81(54) ТЕРМОМЕТР СОПРОТИВЛЕНИЯ мента относительно дРуг друга нарушает градуировку термометра.Из известных наиболее близким потехнической сущности к заявленномуявляется термометр сопротивления,содержащий термочувствительный элемент, размещенный в жесткой герметичной оболочке с заполнителем, и 0 выводыВ качестве заполнителя в известном термометре используется керами-,ческий порошок. Изобретение относится к области температурных измерений и может быть использовано при геокриологических исследованиях, стационарных многолетних наблюдениях температурного режима грунтов в сооружениях, работающих в статических условиях (плотинах, дамбах) н подвергающихся вибрации (в земляном полотне автомобильных и железных дорог, основаниях машин вибрационного действия и др.). Известен термометр сопротивления, содержащий термочувствительный элемент, свободно размещенный в вязкой гидрофобной неэлектропроводной жидкости, например полисилоксане, вну 1 ри замкнутой обоймы 1.Однако при монтаже и особенно при транспортировке чувствительный элемент (или отдельные витки его), находящийся в свободном состоянии, может перемещаться под собственным весом и деформироваться, что сказывается на стабильности характеристик термометра. Термометр невиброустойчив, исключается возможность использования регистратора, работающего на переменном токе, так как перемещение отдельных витков чувствительного злеИзвестному устройству присущ ряд 15 недостатков, недостаточная виброустойчивость, с течением времени ухудшение герметичности защитной оболочки. Керамический порошок при недостаточной герметичности защитной 20 оболочки, являясь хорошим адсорбентоми проводником влаги, значительно ухудшает работу термометра во влажной среде, особенно,в грунте, силоВое воздействие изоляции при ее увлажне нии или высыхании оказывает заметноенеблагоприятное влияние на стабильность временной характеристики термометра, при отрицательной температуре увлажненный порошок смерэае=ся 30 с термочувствительной проволокой,Новосибирский филиал Всесоюзного научноисследовательского института транспортногостроительства (СибЦНИИС)30 40 вызывая ее деформацию и изменение.сопротивления,Целью изобретения является повышение надежности термометра приизмерениях во влажных вибрируемыхсредах.Указанная цель достигается тем,что в качестве заполнителя использован неэлектропроводный порошок,смоченный гидрофобной диэлектрической жидкостью при комнатной температуре до максимального молекулярного насыщения. Для этого в сухойпорошок, засыпанный в пространст.во между капсулой и чувствительнымэлементом, вводится небольшое количество жидкого гидрофобного диэлектрика, обладающего хорошей адгезией к порошку и проволоке чувствительного элемента. Жидкий диэлектрикпостепенно распределяется в заполнителе и обволакивает тонкой пленкойкаждую частицу порошка и поверхностьпроволоки. Благодаря этому поверхностная энергия частиц расходуетсяна притяжение молекул жидкого диэлектрика, а поэтому порошок и проволока в дальнейшем не могут смачиваться водой. Капиллярные свойствапорошкового заполнителя сохраняются,но только по отношению к жидкомудиэлектрику. Следовательно, введениеопределенного количества жидкогогидрофобного диэлектрика, при котором поверхностная энергия порошкаи проволоки полностью расходуютсяна взаимодействие с ним, превращаетпорошковую среду из гидрофильнойв гидрофобную.Подобная картина будет наблюдаться и в том случае, если смочитьжидким диэлектриком только чувствительный элемент, проволока которогоплотно намотана и скреплена междусобой или плотно вставлена в корпусе. Плотная намотка из тонкогопровода также, как и порошковая среда, обладает капиллярными свойствами.В качестве гидрофобного диэлектрика для смачивания порошкового заполнителя термометров можно использовать электроизоляционные жидкостина основе кремнийорганических (полиорганосилоксановых) соединений,например полиметилсилоксановую жид-костьК основным преимуществам этихдиэлектриков следует отнести низкое значение вязкости при отрицаьтельных температурах, хорошие диэлектрические показатели, значениякоторых мало изменяются в широкомдиапазоне температур, а также высокую термическую и противоокислительную стабильность. Температуразастывания их ниже - 60 С, а кипеония выше 200 С.При максимальном молекулярномнасыщении порошкового заполнителя диэлектрик занимает только незначительную часть объема пор в порошковом заполнителе, так как при этомнасыщении он покрывает частицыпорошка и проволоки очень тонкимслоем. Основной объем пор остаетсясвободным, а поэтому при нагреваниитермометра до температуры выше комнатной жидкий диэлектрик беспрепятственно расширяется в свободную частьпор, не оказывая давления на чувствительный элемент и защитную оболочку.По мере увеличения насыщения заполнителя жидким диэлектриком свышемаксимального молекулярного насыщения надежность защиты чувствительного элемента повышается до полногозаполнения пор. Однако, при этом всебольшая часть диэлектрика будет использоваться нерационально, так какон будет находиться в свободном состоянии, заполняя свободное пространство пор.Конструкция термометра представлена на чертеже.Термометр содержит жесткий пластмассовый корпус 1, чувствительныйэлемент 2, выполненный в виде бескаркасной безындуктивной катушки,порошковый заполнитель 3, смоченныйжидким гидрофобным диэлектриком,гидравлический замок 4 и выводныепроволоки 5.Изготовление термометра производится в следующей последовательности.В корпус 1 устанавливается чувствительный элемент 2 с подпаяннымик нему выводными проводниками 5.Пространство между чувствительнымиэлементом и корпусом заполняется керамическим порошком. Уплотнениепорошка производится периодическимпостукиванием деревянной палочкойпо корпусу термометра. Термометрустанавливается в вертикальное положение и с помощью медицинскогошприца в порошок вводится жидкийдиэлектрик. Затем производится герметизация корпуса с помощью эпоксидного компаунда, По окончании отверждения компаунда термометр подвергается термической обработке (искусственному старению), в процессекоторой происходит стабилизация сопротивления чувствительного элемента. После этого производится градуировка термометра,Предлагаемый термометр сопротивления предотвращает увлажнение инабухание изоляции проволоки чувствительного элемента в процессеработы термометра, исключается возможность шунтирования чувствительногоэлемента влагой, предотвращается коррозия проволоки чувствительного элемента, исключается возможность смерзания порошкового заполнителя и связанная с ним деформация термочувстви861977 Формула изобретения Составитель Ш. Мухинадактор О, Филиппова ТехредА, Ач Корректор Н. Швыщкаяг Тираж 907 Государстве делам изобр сква, Ж,Подписноеомитета СССРи открытийая наб д.4 каз 653 ИИПИ ений аушс 113035,лиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная,4 тельной проволоки, повышается виброустойчивость термометра. Термометр сопротивлений, содержащий термочувствительный элемент,размещенный в жесткой герметичной оболочке с заполнителем, и выводы, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности термометра при измерениях во влажных вибрируемых средах, в качестве заполнителя использован .неэлектропроводный порошок, смоченный гидроФобной ди-,электрической жидкостью при комнатной температуре до максимального молекулярного насыщения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 439709, кл. 6 01 К 7/16, 1972.2. Каталог "Государственная система промывщенных приборов и средствавтоматизацииф. Том 2, выпуск 1,