Дилатометрический датчик температуры

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 04. 04. 79 (21). 2745055/18-10с присоединением заявки М 6 01 К 5/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 301082, Бюллетень М 0. 40 Дата опубликования описания 30,10,82(54) ДилАтОметРический ДАтчик теипеРАтуРы Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где необходима точная информация о достижении объектом различных пределов температуры дистанционно.Известен дилатометрический кон-. тактный термометр, состоящий из стакана, стержня, рычага и контактного приспособления, содержацего электро- проводную жидкость и контактные штыри разной длины, которые позволяют замыкать электрические цепи в за" висюости от температуры 11.Недостатком известного устройства является то, что его необходимо ориентировать вертикально, а также сложное конструктивное выполнение.Наиболее блиэкю к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому реэультатуявляется дилатометрический сигнализатор температуры, содержащий корпус, установленный коаксиально с ним стержень, напрявляющую диафрагму, контактное устройство с микрометрическим регулятором настроечного зазора, представляющее собой размещенный по оси стержня и связанный с ним твердо- сплавный наконечник, взайлодействующий с металлопленочными, нанесенными на подложку, покрытиями 1 21.Недостатком данного сигналиэатора является то, что он позволяетпроизводить только однопредельныеизмерения температуры.Цель изобретения - расширение диапазона измерения температуры.Поставленная цель достигается тем,что датчик, содержацй корпус, установленный коаксиально с ним стержень,1 направлякщую диафрагму контактноеустройство с микрометрическим регулятором настроечного зазора, представляющее собой размещенный по осистержня и связанный с ним твердосплавный наконечник, взагодействующий с металлопленочнычи, нанесенными на подложку покрытиями, снабженнастраиваемыми на различные пределыдополнительными контактными устройст.вами, в корпусе и стержне выполненряд поперечно расположенных сквозных пазов для установки последних, 25 при этом наконечник каждого из контактных устройств связан со стержнем с помощью мембраны и расположенной перпендикулярно ее поверхности упругой пластины, а подложка каж-, 30 дого контактного устройства соеди 970129нена с поступательно перемещаемьивдоль оси корпуса элементсм регулятора.На фиг. 1 и 2 изображена конструкфция датчика, на фиг. 3 - узел контактного устройства. 5Дилатометрический датчик температуры состоит иэ корпуса 1, установленного коаксиально с ним стержня 2.,В корпусе 1 и стержне 2 выполнен рядпоеречно расположенных сквозных пазов для установки контактного устройства с микрометрическим регуляторомнастроечного зазора . Каждое контактное устройство пердставляет собойразмещенный по оси стержня 2 и связан ный с ним твердосплавный наконечник3, взаимодействующий с металлопленочными, последовательно нанесенными наподложку 4 покрытиями-пленками 5-7.Нижняя 5 и верхняя 7 пленки металлические, а пленка б выполнена издиэлектрика, Наконечник 3 каждого изконтактных устройств связан со стерж"нем 2 с помощью мембраны 8 и расположенной перпендикулярно ее по"верхности упругой пластины 9, находящейся в напряженном состоянии, аподложка каждого контактного устройства соединена с поступательныавдоль оси корпуса элементом регулятора, Микрометрический регулятор ЗОнастроечного зазора выполнен в видевтулки 10 с резьбой, на торце которой выполнен паз, в котором установлен вкладыш 11 контактного устройства. Паэ служит для исключения разворота втулки 10 при вращении гай-.ки 12. Продольное перемещение вкладыша 11 определяется разностью шагов реэьб на корпусе 1 и втулке 10.Р-образные пружины 13 служат для 4 Ообеспечения выбора люфта в резьбовыхпарах и плотного прилегания вкладыша к втулке. Стопорная гайка 14 исключает самопроизвольную перенастрой.ку датчика под действием внешнихдинамических нагрузок. Для повышенияжесткости стержня 2 в поперечном направлении датчик снабжен мембраной 15,а для исключения попадания посторонних предметов во внутреннюю полость.датчика он, снабжен пробкой 16. Разность шагов резьб в микрометрическихрегуляторах корпус - втулка - гайка выбирается. такой, чтобы точностьна%тройки у всей узлов была одинаковой. Коммутация разъема 17 с контакт. 55ньяи устройствами осуществляетсяпроводами 18,Датчик работаетследукщим образом.Изменение температуры вызываетсоответствующее изменение линейных 60размеров у корпуса 1 и стержня 2.Это изменение пржо пропорциональнорабочей длине, последних. В результате перемещений наконечники 3 замыкают металлопленочные покрытия. Не зависимо от того, у какого из элементов конструкции (стержень или корпус) коэффициент линейного расширения больше, датчик обеспечивает фиксацию предельных значений температур.Рассмотрим случай, когда стержень выполнен из материала с большим коэффициентом линейного расширения, а корпус - с мальм коэффициентом линейного расширения. Тогда для фиксации температур выше окружающей используют наконечник, установленный на верхней стенке паза.В случае, когда температура ниже окружающей, используют наконечник, установленный на нижней стенке паза. Для включения в работу контактного устройства вкладыш 11 разворачивают относительно продольной оси на 180 , и микропленки 5-7орасполагаются непосредственно перед наконечником, расположенньм на нижней стенке паза. Микрометрический регулятор также поворачивают на 180 д относительно поперечной оси и его нониус оказывается со стороны работающего наконечника, т.е. ниже сквозного паза (фиг. 1).Число пределов настройки определяется числом пазов с наконечниками и числом контактных устройств.После разрушения диэлектрической пленки перемещение стержня 2 с иакс- нечнкками 3 по мере изменения температуры продолжается. После достижения наконечником подложки 4 величина продольной силы возрастает, Это приведет к потере устойчивости упругой пластины 9 и, как результат, уменьшению силы давления наконечника на подложкуПродолжающееся приращение линейных размеров приведет к дальнейшему уменьшению продольной силы.Аналогично все будет повторяться и при разрушении диэлектрических пленок на других вкладышах. Для восстановления, работоспособности датчика необходимо заменить разрушенные металлопленочные покрытия.Настройка датчика осуществляется следующюю образом.С помощью микрометрического регуля тора контактное устройство подводят до касания с верхним металлопленочнии покрытием 7, которое контролирует ся по замыканию электрической цепи наконечник 3 - покрытие 7. Затем, с учетом окружающей температуры, с помощью микрометрического регулятора по иониусу устанавливают предельную температуру срабатывания.Изобретение позволяет с высокой точностью производить измерения температуры в широком диапазоне и с помощью одного датчика регистрировать несколько предельных значений температуры.Формула изобретения Дилатометрический датчик температуры, содержащий корпус, установленный коаксиально с, ним стержень, направлякщую диафрагму, контактное устройство с микрометрическим регулятором настроечного зазора, представляющее собой размещенный по оси стержня и связанный с них твердо- сплавный наконечник, взаимодействующий сметаллопленочными,нанесенными на подложку покрытиями, о т л и ч а ю щ и й с я темчто, с целью расширения диапазона температуры, он снабжен настраиваемыми на различные пределы дополнительными контактными устройствами, в коРпусе и стержне выполнен ряд поперечно расположенныхсквозных пазов для установки последних, при этом наконечник каждого изконтактных устройств связан со стержнем с помощью мембрачы и расположен ной перпендикулярно ее поверхностиупругой пластины, а подложка каждогоконтактного устройства соединена споступательно перемещаемым вдоль осикорпуса элементом регулятора.10Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ В 932275,ул. 42131, опублик. 1955.15 2. Авторское свидетельство СССРР 681332, кл. С 01 К 5/20, 1978970129 Составитель А. ЕлкйнРедактор С.Тараненко Техред Т.фанта Корректор Г 887рственного кзобретений и35, Раушская илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. ная, 4 каз 8372/48 ТиражВНИИПИ ГосУДпо делам113035, Москва, Ж 7 5 одписноемитета СССРткрытийаб д. 4/5