Дилатометрический датчик температуры

Союз Советски кСоциалистическиеРеспублик ОП ИСАЫИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22)Заявлено 16.11.79 (2) 2840834/18-10с присоединением заявки рй(5)М, Кл. 6 01 К 5/56 Гасударственный комитет СССР в делам изобретений и открытийДата опубликования описания 15.10.81(54) ДИЛАТОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ Изобретение относится к первичным преобразователям температуры дилатометрического типа.По основному авт. св, У 393620, известен датчик, содержащий корпус с входным и выходным каналами, между которыми расположено дросселирующее тело, упивающееся торцами в противоположные упоры корпуса и выполненное в виде трубки с местным цилиндрическим сужением. Дилатометрический датчик температуры обладает высокой чувствительностью преобразования, позволяющей с высокой точностью следить за температурой измеряемого потока, а также конструктивной простотой, обусловленной цилиндрической формой продольного сечения дросселирующего канала 111.Однако данный дилатометрический датчик температуры не позволяет получать информацию о массовом расходе вещества контролируемого потока в условиях меняющихся температур. 2Цель изобретения - расширение функциональных возможностей датчика температуры,Для этого дилатометрическийдатчиктемпературы снабжен струевыпрямителями, размещенными во входном и выходном каналах корпуса, и измерительной турбинкой, установленной междуними в месте цилиндрического сужениядросселирующего тела, причем струевыпрямители, турбина и корпус, выполнены иэ материалов с одинаковым коэффициентом температурного расширения,превышающим по величине коэффициенттемпературного расширения дросселирующего тела.На чертеже изображен дилатометрический датчик температуры.Дилатометрический датчик температуры содержит корпус, выполненныйиз двух жестко соединенных между собой деталей 1 и 2 с входным 3 и выходным 4 каналами, между которыми расположено дросселируккцее тело 5, выпол2980,3 Я 7 ненное в виде трубки с местным цилиндрическим сужением, упирающейся торцами в противоположные упоры корпуса, Во входном 3 и выходном 4 каналах корпуса размещены соответственно струевыпрямители б и 7, на опорах .вращения которых смонтирована измерительная турбинка 8, расположенная в месте цилиндрического сужения дросселирующего тела 5. Детали 1 и 2, входной и выходной каналы 3 и 4, струе- выпрямители 6 и 7 и турбина 8 изготовлены из материалов с одинаковым температурным коэффициентом линейного расширения с целью обеспечения постоянства зазоров в опорах вращения в диапазоне рабочих температур. При этом величина коэффициента линейного расширения материалов этих деталей превышает величину коэффициента линейного расширения материала дросселирующего тела 5 для того, чтобы нагрев устройства приводил к увели-, чению сечения проходного канала (места сужения) дросселирующего тела за счет разности коэффициентов линейного расширения материалов корпуса и дросселируняцего тела, а охлаждение - к его сужению.ДилатометричесФсйй датчик температуры работает следующим образом.Поступающая во внутрь датчика рабочая среда вращает измерительную турбину. При этом скорость вращения турбинки является мерой объемного расхода среды и может быть определе. на по Формуле В"ю= 9где и и - ицеальная скорость вращениятурбинки;Ц - объемный расход потока через турбину;Н - величина хода винтовой поверхности, образующей лопасти турбинки;- площадь "живого" сечения потока в плоскости, перпенди-,кулярной оси турбинки; Вданном случае это площадьсечения проходного канала,(места сужения дросселирующего тела.В начальный момент число оборотов измерительной турбинки препорционально не только объемному, но и массовому расходу вещества оПри нагреве рабочей среды происходит пропорциональное нагреву уменьшение ее плот 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ности и уменьшение массового расхода, величина которого начинает отставать от величины объемного расхода, измеряемого числом оборотов турбинки и сохраняющего постоянство,т.е. нарушается пропорциональностьзависимости массового расхода и показаний устройства.Однако одновременный с нагревомрабочей среды подогрев дилатометрического датчика температуры влечет засобой увеличение сечения проходногоканала (места сужения) дросселирующего тела, т.е, увеличение "живого"сечения потока, пропорциональноеуменьшению плотности и массового расхода вещества. При этом скоростьпотока (объемный расход) в месте сужения уменьшается, число оборотов турбинки падает, Так как скорость вращения турбинки уменьшается пропорционально, уменьшению плотности и величины массового расхода вещества,объемный расход и показания прибора снова оказываются .пропорциональными массовому расходу, а дилатометрический датчик температуры мо"жет быть оградуирован в единицахмассового расхода. При охлаждениирабочей среды процесс протекает вобратном порядке.Изобретение позволяет осуществлятьтемпературную коррекцию числа.;.оборотов турбинки в соответствии с температурным изменением плотностиконтролируемого потока, т.е. расширить область применения дилатометрического датчика температуры.Формула изобретенияДилатометрический датчик температуры по авт., св. У 393620, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей датчика, в него введены струевыпрямители, размещенные во входноми выходном каналах корпуса, и измерительная турбинка, установленнаямежду ними в месте цилиндрическогосужения дросселируюцего тела, причемструеЬыпрямители, турбина и корпусвыполнены из материалов с одинако"вым коэффициентом температурного расширения, превышающим по величинекоэффициент температурного расширения материала дросселирующего телаИс очники информации,принятые во,внимание при экспертизе1. авторское свидетельство СССРУ 393620, кл, О 01 К 5/56, 1972.ак Филиал Патент, г. Икгород, ул. Проек 9012 61 Тираа 910 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретенийи 113035, Москва, 3-35, Раув