Термореле

1221686 5 1 О а15 20 25 30 0 такты геркона 1. Контакты замыкаются,сигнализируя о достижении контролируемой средой заданного значениятемпературы. При контроле охлажценных или криогенных сред, температуракоторыхниже точки Кюри материалакорпуса, перед началом работы термо-.реле включают нагревательный элемент Изобретение относится к электронике, а именно к электрическим релезащиты, и может быть использованов устройствах автоматики.Цель изобретения - расширениеобласти применения за счет контроляохлажденных сред,На чертеже изображено предлагаемое термореле.Термореле содержит геркон 1 скорпусом из термомагнитного материалс заданной точкой Кюри, помещенныйв магнитное поле источника 2 магнитного поля и установленный на корпусегеркона нагревательный элемент 3,выполненный, например в виде бифилярной спирали, включенной в электрическую сеть последовательно с регулятором 4 тока, например, выполненного из термомагнитного материала.Для исключения влияния магнитногополя, находящегося под током спиралина геркон, нагревательная спиральвыполняется бифилярной.Для корпуса геркона целесообразновыбирать материалы, исходя из требуемого значения контролируемой температуры, равной точке Кюри этих мате.риалов.Подготовка термореле к работеосуществляется следующим образом.Через регулятор 4 тока нагревательный элемент 3 включается в электрическую сеть и, находясь в тепловом контакте с термомагнитным материалом корпуса, повышает температурупоследнего до значения точки Кюри,имитируя воздействие на него контролируемой среды. Термочувствительныематериалы корпуса теряют магнитныесвойства, превращаясь в парамагнетикЭто приводит к тому, что корпус не 3 и с помощью регулятора 4 устанавливают в нем определенную величинутока, под действием которого корпусгеркона нагреваетсявыше точкиКюри,теряет магнитные свойства,Под действиемполя источника 2 контактызамыкаются,сиг;нализируя о готовности термореле к контролю охлажденных сред, 1 ил. экранирует контакты от магнитного поля, контакты геркона замыкаются, сигнализируя о достижении контролируемой среды заданного значения температуры, Затем нагревательный элемент 3 отключается, в результате чего термочувствительный материал корпуса геркона охлаждается и вновь восстанавливает свои магнитные свойства, шунтируя поле магнита 2, в результате чего контакты геркона 1 размыкаются и приходят в нормально- разомкнутое состояние, сигнализируя рб охлаждении корпуса геркона ниже точки КюриПроведенная проверка устанавливает что термореле исправно и готово к работе. Если при нагреве термомагнитного материала корпуса выше точки Кюри контакты геркона не разомкнулись, либо разомкнулись, но при охлаждении ниже точки Кюри вновь не замкнулись, то это свидетельствует о неисправности или отказе термоЪреле.Выявленные таким образом или от-казавшие устройства к работе не допускаются и заменяются исправным либо ремонтируются. Таким образом, данная проверка обеспечивает повышение надежности термореле в процессе эксплуатации.Термореле работает следующим образом.При контроле нагретых сред, температура которых меньше точки Кюри материала корпуса геркона, контакты устройства разомкнуты, поскольку они экранируются от магнитного поля. Это состояние свидетельствует о том, что температура контролируемой среды ни.же точки Кюри термомагнитного материала корпуса геркона и характеризуется отсутствием сигнала с термореле.При повышении температуры средыпроисходит разогрев корпуса герконаи при нагреве его до температуры,равной точке Кюри материала корпуса,последний теряет свои магнитныесвойства, превращаясь в парамагнетик.Это приводит к тому, что корпус неэкранирует контакты от магнитногополя, контакты геркона замыкаютсяУсигнализируя о достижении контролируемой средой заданного значениятемпературы. При снижении температуры контролируемой среды ниже точкиКюри материала корпуса, последнийвосстанавливает свои свойства и вновьэкранирует контакты, которые поддействием упругих сил вновь размы каются, сигнализируя о снижении температуры контролируемой среды ниже . точки Кюри термомагнитного материалакорпуса геркона (температура настройки термореле).При контроле охлажденных иликриогенных сред, температура которыхниже точки Кюри термочувствительного материала геркона, перед началом работы термореле включают нагревательный элемент 3 и с помощью регулятора 4 устанавливают в нем определенную величину тока, под воздействием которого корпус герконанагревается выше точки Кюри, теряетсвои магнитные свойства,превращаясьв парамагнетик. Под воздействиемполя магнита 2 контакты замыкаются,свидетельствуя о нагреве корпусадо точки Кюри и одновременно свиде-тельствуя о готовности устройствак контролю охлажденных или криогенных сред. Далее термореле помещается в криогенную среду, в резуль- .тате чего криогенная среда, напримержидкость, вступает в тепловой кон 1такт с материалом корпуса геркона,нагретым до температуры точки Кюри.В этом случае от нагревательного элемента к корпусу геркона подводится количество тепла, равное где ц - напряжение питания нагревательного элемента;- сопротивление нагревательного элемента;. - сила тока, протекающего через нагревательный элемент.лЭ- продолжительность измерения,Величинахарактеризует тепловую инерцию устройства, т.е. время,в течение которого теплообь 1 ен междуматериалом корпуса геркона,.контролируемой средой и нагревательным элементом, приобретает стационарный 10 характер.Охлажденный или криогенный объектконтроля отбирает тепло от материалакорпуса геркона, В предположении,чтомасса объекта контроля во много раз 15 превышает массу материала корпусагеркона, количество собранного отнего тепла подсчитывается по формуле Д = С т(О-Т), (2)20где- удельная теплоемкость материала корпуса геркона,- масса материала корпуса геркона;9 - значение точки Кюри материа 25ла корпуса геркона,Т - температура объекта контроля.Материал корпуса геркона охлаждается ниже температуры точки Кюри,если за время контроля с количество30теплоты 9 отведенное от него объектом контроля (например охлажденнойжидкостью) превышает количество теплоты 4, подводимое к нему нагревательным элементом, т.е.35а, а, (3)или с учетом выражений (2) и (3)с (Ц-т", (4)40 Полученные соотношения (3) и (4)представляют собой условие охлаждения материала корпуса геркона нижеточки Кюри 8, Как только это произойдет, термомагнитный материал45 корпуса геркона восстанавливаетсвои магнитные свойства и вновь экранирует контакты геркона от действияполя магнита 2. В результате контакты геркона под действием упругих50 сил размыкаются, сигнализируя одостижении объектом контроля заданного значения температуры, котороеможет быть определено из условия (4) 55тсВ- -г (5)СтПолученное выражение (5) определяет значение температуры настройкитермореле. Из (5) следует, что тем25 Составитель С. ГордонТехред. В,Кадар Корректор В. Бутяга Редактор Н. Воловик Заказ 1616/56 Тираж 643ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб , д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 5 1 пература 7 настройки термореле определяется величиноютока, протекающего через нагревательный элемент, длительностьюизмерения и составом (точкой Кюри) термомагнитного материала. Таким образом, варьируя значениями , и 9 настраивают термореле на несколько значений в области низких температур,Для уменьшения тепловой инерционности термореле (длительности измерений) термомагнитному материалу корпуса геркона может быть придана ребристая форма, ускоряющая тепло- обмен между ним и контролируемой средой (объектом контроля). С этой же целью может быть использован обычный геркон со стеклянным корпусом (например МК 16-3), на который методом напыления наносится термомагнитное покрытие. В этом случае тонкий слой покрытия и его незначительная масса обеспечивают значительное уменьшение инерционности устройства. Преимущество предлагаемого термореле заключается в том, что нагревательный элемент позволяет до начала работы проверить его работоспособность, исправность и исключить применение неисправного устройства.Кроме того, предлагаемое устройство позволяет. контролировать тем 221686 6пературу не только сред, нагретыхвыше точки, Кюри материала корпусагеркона, но и сред, температура которых ниже точки Кюри, в частностиохлажденных и криогенных сред,т.е.обладает более широкими функциональными возможностями, Причем за счетрегулирования тока в цепи нагревательного элемента представляется О возможным с помощью одного устройства осуществлять контроль несколькихзначений температур. Таким образом,сокращается номенклатура и числоустройств данного типа для контроля 15 широкого класса технологических процессов.Наибольший эффект применениепредлагаемого термореле дает приконтроле охлажденных или криогенных 20 сред, когда по условиям обеспечениягерметичности исключается выполнение нескольких отверстий для установки термореле (по числу контролируемых значений температур). формула изобретения Термореле по авт.св. В 1092596,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 30 с целью расширения области применения за счет контроля охлажденныхсред, оно снабжено регулируемымнагревательным элементом, размещенным на корпусе геркона.