Сигнализатор температуры

(191 ( К 73 АРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ф Ифффеффщ зц ъ сг ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ гМф(56) 1, ЗаявКа Франции 9 2301813,кл. 6 О 1 К 7/38, опублик, 1976,2. Авторское свидетельство СССР У 1075089, кл.С 01 К 7/38, 1981 .(прототип).(54)(57) СИГНАЛИЗАТОР ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащий размещенный в корпусе из немагнитного материала термочувствительный элемент из Ферромагнитного материала, выполненный в виде постоянного магнита, Феррожидкость, заполняющую герметическую полость, образованную внутренней поверхностью корпуса и отделенную от термочувствительного элемента тепло" изолирующей прокладкой, регистратор,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения надежности в условиях медленного возрастания температуры контролируемого:обьекта, внего введены груз, размещенный вферромагнитной жидкости и укрепленный на горизонтальной оси вращениясо смещением его центра тяжестиотносительно этой оси, спиральнаяпружина, соединенная концом внутреннего витка с выступающей за пределы корпуса частьюоси вращения иукрепленная концом внешнего виткана наружной поверхности корпуса, арегистратор выполнен в виде стрелки,закрепленной на выступающей запределы корпуса части оси вращения,и шкалы, размещенной на наружнойповерхности корпуса, при этом осьвращения и груз выполнены из неманитного материала.1 1)588Изобретение относится к контролю и измерению температуры и может быть использовано для визуальной и автоматической сигнализации о достижении обьектом заданной температуры и конт" роля значений температуры объекта на промежуточных этапах при любом характерепроцесса его нагревания,Известно устройство для, контроля температуры, содержащее термочувстви тельный элемент, выполненный иэ ферромагнитного материала, изменяющего магнитные свойства при.нагреве до температуры, соответствующей его точке Кюри 1.1.35Недостатком данного устройства является низкая точность контроля температуры..Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является20сигнализатор температуры, содержащийтермочувствительный элемент иэ ферромагнитного материала с точкой Кюри,соответствующей контролируемой темпе 25ратуре, выполненный в виде постоянного магнита, поршень, установленныйв направляющем цилиндре, торцоваячасть которого отделена от термочувствительного элемента герметичнойтеплоиэолирующей прокладкой, и изме"рительный преобразователь давления,сообщающийся с полостью цилиндрачерез отверстие в его боковой стенке,. Поршень герметически разделяет полость цилиндра, ограниченную внутрен ней поверхностью его стенок и теплоизолирующей прокладкой, на две части,первая из которых, расположенная состороны теплоизолирующей прокладки,заполнена ферромагнитной жидкостью, 40а вторая - газом или смесью газов,находящихся под давлением Г 2 3,Использование данного сигнализатора в условиях медленного нарастания температуры объекта а тем более 45при длительных периодах ее постоянства нецелесообразно, поскольку можетпроизойти полное заполнение полостиизмерительного преобразователя давления и соединительной магистрали 50феррожидкостью до момента,Т . 9(где Т - температура объекта, 9 -точка Кюри термочувствительного элемента сигнализатора), что существенно снижает надежность контроля температуры объекта и свидетельствуетоб узкой области применения сигнализатора. Цель изобретения - повышение надежности работы сигнализатора в условиях медленного возрастания температуры контролируемого объекта.Поставленная цель достигается тем, что в сигнализатор температуры, содержащий размещенный в корпусе из немагнитного материала термочувствительный элемент из ферромагнитного материала, выполненный в виде постоянного магнита, феррожидкость, заполняющую герметическую полость, образованную внутренней поверхностью корпуса и отделенную от термочувствительного элемента теплоиэолирующей прокладкой, регистратор, введены груз, размещенный в ферромагнитной жидкости и укрепленный на горизонтальной оси вращения со смещением его центра тяжести относительно этой оси, спиральная пружина, соединен-ная концом внутреннего витка с выступающей эа пределы корпуса частью оси вращения и укрепленная концом внешнего витка на наружной поверхности корпуса, а регистратор выполнен в виде стрелки, закрепленной на выступающей за пределы корпуса части оси вращения, и шкалы, размещенной на наружной поверхности корпуса, при этом ось вращения и груз выполнены из немагнитного материала.На чертеже схематично представлена конструкция предлагаемого сигналиэатора в двух проекциях, общий вид.Сигнализатор температуры содержит корпус 1, например, прямоугольной формы, в верхнем торце которого размещен термочувствительный элемент 2 из ферромагнитного материала с точкой Кюри, соответствующей контролируемой температуре, выполненный в виде постоянного магнита, теплоизолирующую прокладку 3, отделяющую термочувствительный элемент 2 от полости, образованной внутренней поверхностью корпуса и заполненной ферромагнитной жидкостью 4, груз 5, расположенный внутри полости корпуса 1, заполненного ферромагнитной жидкостью 4, и закрепленный на оси 6 вращения со смещением его центра тяжести относительно этой оси, один конец которой с помощью подпятника 7 фиксируется на внутренней поверхности одной из боковыхстенок корпуса 1 а второй конец через сальник 8, расположенный на противоположной стенке корпуса 1,,В исходном состоянии путем подбора жесткости пружины 9, веса и размеров груза 5, а также состава феррожидкости 4 обеспечивается нахождение стрелки 10 прибора на нулевом делении шкалы 11 в диапазоне комнатных температур. 3 качестве материала термочувствительного элемента 2 могут использоваться сплавы на основе никеля кобальта или магнитомягкие ферриты,например ИпЕп или ЯЕп. Все укаэанные выше материалы обладают линейными участками зависимости (Т) , что облегчает использование этих зависимостей при разработке конкретных сигналиэаторов температуры. выступает за его пределы и соединенс концом внутреннего витка спираль-ной пружины 9, наружный виток которой прикреплен к стенке корпуса 1,регистратор, выполненный в видестрелки )О, укрепленной на выступающей за пределы корпуса 1 части оси6 вращения, и шкалы 11.Корпус 1 сигнализатора, груз 5,ось 6 вращения, а также пружина 9и стрелка 10 выполнены из немагнитного материала.Для.поддержания магнитных свойствтермочувствнтельного элемента 2 путем создания постоянного магнитногополя, в котором происходит восстановление его первоначальных магнитных,свойств, в состав сигнализаторапри необходимости может быть введенпостоянный магнит 12. Для заливкиферромагнитной яудкости 4 в полостькорпуса последний выполяется с отверстием, закрываемым пробкой 13.Теплоизолирующая прокладка 3 служит для защиты ферромагнитнойжидкости 4 и постоянного магнита 12.от их нагрева,Смещение центра тяжести груза 5относительно оси 6 конструктивнообеспечивается креплением его к осивращения с эксцентриситетом равным 3..Так как груз 5.под действием силытяжести может развернуться на уголто для полного использования всейшкалы 1 стрелка прибора должна поворачиваться на этот же угол. Поэтому при использовании сцмметричнайшкалы 1 продольная ось груза 5 истрелка 1 О устанавливаются под углом180 - К,/2 друг к другу. Принцип действия сигнализатора основан на изменении плотности феррожидкости 4 в зависимости от степени ее псдмагничивания термочувствительным элементом 2, магнитная проницаеьчсть которого является функцией контролируемой температуры.В исходном состоянии, когда на-,чальная величина подмагничиванияферрожидкости 4 обеспечивает такуюее плотность, при которой момент,создаваемый выталкивающей силой,действующей на груз 5, уравновешивается моментом, создаваемым закрученной пружиной 9 относительно оси 6, вся подвижная стрелочная система находится в состоянии начального равновесия, а стрелка 10 указывает на нулевое деление шкалы 11. В этом случае начальная плотность феррожидкости 4 максимальна и превышает плотность материала, иэ которого сделан груз 5, который под действием силы выталкивания, преодолевая сопротивление пружины 9, разворачивает ось б на угол таким образом,что стрелка 10 занимает крайнее левое положение по шкале 1). Величинаугла зависит от начальной плотностиферрожидкости, плотности материала груза 5 и его объема, ускорения силы тяжести, расстояния, на которое смещен центр тяжести груза 5 относительно оси 6, и жесткости пружины 9. Принеобходимости за счет поджатия ипиослабления пружины 9 может осуществляться корректировка нулевого показа-.ния прибора.При нагреве термочувствительного элемента 2 магнитная проницаемость его уменьшается, следовательно, уменьшается подмагничивание феррожидкости 4, что в конечном итоге приводит к уменьшению ее плотности, в результате чего груз 5 под дейст- . вием усилия пружины 9 глубже погружается в феррожидкость 4, поворачиваясь вместе с осью 6 и стрелкой 10 на некоторый угол О(Т) Ы;, от первоначального нулевого положения, соответствующий новому, значению температуры к критической температуре, соответствующей точке Кюри термочувствительного, элемента 2. Причем если нагрев термочувствительного элемента 2 происходит ниже температу-ры точки Кюри, то при последующем охлаждении магнитные свойства термоСоставитель В. ГолубевТехред М.Надь Корректор А. Тяско Редакгор Ю. КовачФ Заказ 3575/41Тираж 9 Ъ ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и отхрытий 13035, Москва, 3-35, Раушска наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 1158874 бчувствительного элемента 2 полностью 10 - крайнее правое положение (сигнал восстанавливаются. Тем самым обеспе- срабатывания сигналиэатора).чивается плавное слежение стрелки 101 по шкале 11 за температурой контроли- Предлагаемый сигнализатор темпераруемого объекта в диапазоне, ограни туры в отличие от прототипа позволяет ченном сверху значением точки Кюри контролировать значения температуры термочувствительного элемента 2. При объекта на этапе ее подхода к задандостиженйи точки ,Кюри произойдет ному значению, при этом скорость изполная потеря магнитных свойств менения температуры не оказывает термочувствительного элемента 2, про в существенного влияния на точность, дольная ось груза 5 займет практичес что повышает надежность работы сигки вертикальной положение, а стрелка налнзатора.