Датчик температуры

(21) (22) (46) (75) (53) (56) 9 403Ав Р 111 изи ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 252553/24-102.06.875.01.89. Бюл. Р 2(57) Изобретение относится к измери тельной технике и может быть исполь зовано в устройствах аварийного отключения объектов, температура кото рых превысила допустимые нормы, Целобретения - повышение надежности расширение диапазона измерений. Датчик температуры содержит симмет 801451556 рично изогнутую относительно середины биметаллическую пластину 1, пьезопластину 2 и основание 3. Торцы свободных концов пьезопластины 2 и язычка 4 биметаллической пластины 1 установлены с зазором друг относительнодруга. Постоянный магнит 5 прикреплен к свободному концу пьеэопластины2, В зависимости от температуры основания 3 положение свободного концаязычка 4 Фиксируется полем постоянного магнита 5 над одним из его полюсов. При этом исключается трениемежду язычком 4 и пьезопластиной 2,Магнитопровод в ниде пакета пластинкалиброванной толщины из ферромагнитного материала обеспечивает расширение диапазона измерения, 3 з.п.ф-лы, 3 ил.1451556 51015 20 Изобретение относится к измерителЬной технике, а именно к устройствам для измерения и регистрации фиксированных значений температур, и может найти применение в устройствах аварийного отключения объектов, температура которых превысила допустимые нормы.Цель изобретения " повышение надеж" но ти и расширение диапазона измере ий.На фиг.1 изображен предлагаемый да чик температуры; на фиг.2 - вариан выполнения узла датчика с магнито роводом в виде двух пластин кали рованной толщины, каждая из которь расположена в плоскости полюса по тоянного магнита; на фиг,З - кон. - ст укция свободного конца язычка в ви е тавра, полка которого занимает не"тральное положение по отношениюк полюсам постоянного магнита.Датчик температуры содержит сим-. метрично изогнутую относительно середины биметаллическую пластину 1,пьезопластину 2, установленную вдоль осй симметрии биметаллической пластины 1 и жестко закрепленную одним концом на основании 3 в одной плоскости с биметаллической пластиной,кфторая снабжена язычком 4, обращеннйм в сторону пьезопластины, При этомт 1 рцы свободных концов пьезопластины 2 и язычка 4 установлены с зазором друг относительно цруга. К свободном концу пьезопластины 2 прикреплен постоянный магнит 5 в виде бруска с параллельными гранями. Постоянный магнит 5 прикреплен к свободному концупьезопластины 2 так, что его магнитная ось ориентирована (лежит) в плоскости изгиба биметаллической пластины 1, а свободный конец язычка 4 имеет возможность перемещаться над ним от одного полюса к другому.Для обеспечения дискретной перестройки. датчика в требуемом температурном диапазоне работы на фиг.2 изображен узел, в котором границысрабатывания датчика задаются двумя пластинами (магнитопроводом) 6 калиброванной толщины из ферромагнитного материала, каждая из которых расположена в плоскости полюса постоянного магнита и удерживается силами магнитного поля. но может иметь И дополнительный вид крепления, например, с помощью клея. В общем случае магнитопровод 6 может представлять собой пакет пластин калиброванной толщины из ферромагнитного материала, располагаемый как по одну, так и по обе стороныполюсов магнита,.при этом дискретность регулировки зависит от выбранной толщины пластины.Для получения дополнительной (нейтральной) устойчивой температурной точки срабатывания на фиг.З изображен узел датчика, в котором свободный конец язычка 4 выполнен в виде тавра, При этом ширина полки его равна межполюсному расстоянию магнита 5. В случае использования магнитопровода 6 ширину полки тавра увеличивают на суммарный размер толщиныпластины.Датчик температуры работает следующим образом.В исходном состоянии, в зависимости от температуры основания 3 (фиг.1),25 положение свободного конца язычка 4 фиксируется полем постоянного магнита 5 над одним из его полюсов. Впроцессе повьппения (понижения) температуры основания 3 датчика повы 30 шается (понижается) и температура биметаллической пластины 1, жестко заделанной своими концами в основании 3. Пластина 1, изгибаясь от воздействия температуры, перемещает свободный конец язычка 4 в сторону другого полюса магнита 5, В начале это перемещение имеет плавный характер, сдерживаемое упругими силами материала язычка 4 и магнитным полем полюса магнита 5, над которым в данный момент находится свободный конец язычка, но при определенном значении температуры (в результате преобладающего влияния магнитного поля другого полюса) свободный конец язычка 4 скачком переходит и занимает фиксированное положение над этим полюсом (триггерный эффект), при этом пьезопластина 2 вырабатывает импульсный электрический сигнал одной полярности.При понижении (повьппении) температуры описанный процесс повторится в обратном направлении, а пьезоплас- тина 2 вырабатывает импульсный электрический сигнал другой полярности.Температурный диапазон работы датчика зависит от расстояния между плоскостями полюсов постоянного маг 35 40 45 5055з145 нита 5, Введение в конструкцию датчика магнитопровода 6 в виде пластин калиброванной толщины из ферромагнит-. ного материала, как это показано на фиг.2, позволяет, в частности, расширить температурный диапазон работы датчика за счет увеличения межполюсного расстояния магнитной системы.Фрагмент конструкции датчика, показанный на фиг.3, предусматривает возможность получения дополнительной (нейтральной) устойчивости температурной точки срабатывания эа счет придания свободному концу язычка 4 формы тавра, При этом нейтральность положения достигается выбором ширины полки тавра, равной межполюсному расстоянию, при котором силы взаимодействия магнитного поля полюсов с полкой тавра уравновешиваются, Это равновесие нарушается при дальнейшем перемещении язычка 4, вызванное изгибом биметаллической пластины 1. При этом, в зависимости от того, увеличивается или уменьшается температура основания 3, полка тавра скачком переходит и занимает положение, при котором одна из боковых плоскостей ее фиксируется над соответствующим.полюсом магнита 5, а пьезопластина 2 при каждом срабатывании вырабатывает импульсный электрический сигнал определенной полярности. При этом исключается механи- ческая связь (трение) между язычком 4 и пьезопластиной 2, что обеспечивает повышение надежности датчика. Конструкция датчика определяет возможность, во-первых, обеспечения перестройки его на требуемый температурный диапазон работы с заданными границами срабатывания за счет установки магнитопровода на полюса постоянного магнита, при этом магнитопровод выполнен в виде одной или нескольких (набранных в пакет) пластин калиброванной толщины из ферромагнитного материала, во.-вторых, обеспечения возможности работы датчика в системах трехпозиционного регулирования температуры, выполненных по схеме "мало-норма-много" за счет того, что свободный конец язычка вы 1556 51015 55 20 25 30 35 40 45 50 полнен в виде тавра, ширина полкикоторого имеет размер, равный расстоянию между. плоскостями полюсовпостоянного магнита,При изготовлении датчика, в частности язычка с заданными упругимисвойствами, имеется воэможностьварьировать выбором не только материала, но и конструктивными признаками: во-первых, из ферромагнитногоматериала может быть выполнен толькосвободный конец. язычка, во-вторых, вплоскости изгиба язычок может бытьвыполнен гофрированным, в-третьих,язычок может быть сменным. Формула изобретения 1. Датчик температурь 1, содержащийбиметаллическую. термочувствительнуюпластину с язычком, свободно расположенным по оси ее симметрии, и жестко закрепленными концами и пьезопластину с одним жестко закрепленным концом и другим свободным и обращеннымв сторону язычка термочувствительнойпластины, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что,.с целью повышения надежности, он снабжен. постоянным магнитом,прикрепленным к свободному концупьезопластины, при этом магнитнаяось постоянного магнита ориентирована в плоскости изгиба биметаллическойпластины, а торцы свободных концовязычка и пьезопластины установленыс зазором друг относительно друга,при этом язычок выполнен из ферромагнитного материала,2. Датчик по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения, на полюсах постоянного магнита установленмагнитопровод в виде пакета пластинкалиброванной толщины, выполненныхиз ферромагнитного материала.3. Датчик по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что свободный конецязычка выполнен в виде тавра, ширинаполки которого равна расстоянию междуплоскостями полюсов постоянного магнита,4 Датчик по п,1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что язычок в плоскости изгиба выполнен гофрированным,.Ревин Техред Л. Олийнык орректор Н, Король едакт Подписи ираж 573 Заказ 7071/40ВНИИПИ Государственногр коми113035, Мос НТ СССР бретениям аушская н открытиям при д. 4/5 тета по ива, Ж,/1 роизводственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород. Ул, Проектная,