Устройство для измерения температуры

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) М. Кл.С 01 к 5/60 И 01 к 5/44 присоединени ооударственныи комитетСовете Министров СССРоо делам изобретенийк открытий(71) Заявител овский институт электронного машиностроени 4) УСТРОИСТВО ДЛ РЕНИЯ ТЕМ ПЕРАТУ ными тепловым и не достигает увствительност ски будет раванам щего зеркала, а ройства практнч с такого у на нулю,большой масслоски датчик о, вследст Кромеатунной ительнои по й инерцион чувст больш и неп т контроысокопроизводительн го 10роля ля обеспечения неразрущаюшего конти последующей селекции контролируекатодных узлов, а также повышения сти измерений и их производительно- ходе технологического процесса изления кинескопов предложено устрой- снабдить системой подвески и базикатодного узла, выполненной в виде х т сти 15 Гото ствовк ого в корпуистемы плтеля катодла из мате акрепл омошью О жин держ тодногои ра, распо ью, напримод вторым бочая пове фиксирован проводност женного п нцом держателя так,хность выступает что его р на строго расстояние над Изобретение относится к устройствамизмерения температуры, в частности измерения температуры поверхностей малойплошади бесконтактным методом, например рабочих поверхностей катодных узлов кинескоповв,Известно устройство для измерениятемпературы поверхностей объектов, содержащее струнный датчик малых перемещений,параболлическое зеркало, защитные тепловые экраны, полоску из латунной фольги иподвижный барабан с рычагом, Инфракрасное излучение фокусируется на латуннуюполоску - термочувствительный элемент -и способствует ее удлинению. Изменениедлины латунной полоски вызывает поворотрычага и изменение выходной частотыструнного датчика малых перемещений.Такое устройство измеряет температуруобъектов с большой площадью излучающейповерхности (не менее 160 х 40 мм). Ононе может быть использовано для измерения температуры поверхности катодов, поскольку катод имеет диаметр 2-3 мм и; энертия его излучения поглощается зашитсе с одного конца с оскопараллельных пруного узла и упора кариала.с малой теплочувствительным элементом, выполненным в виде плоской нити микронного сечения и расположены на расстоянии от боковои поверхности упора, равном 0,3-0,6 диаметра рабочей поверхности катодного узла.5При этом один конец чувствительного элемента закреплен неподвижно, а второй связан с рычагом струнного датчика малых перемещений. Термочувствительная нить жестко закреплена между двумя неподвиж 10 ными упорами и расположена между постоянными магнитами струнного датчика малых перемещенийНа фиг, 1 и 2 схематично изображено предлагаемое устройство (два вариантаИвыпоггнения г.Чувствительным элементом устройства является тонкая упругая металлическая нить 1, Один конец нити жестко прикреплен к корпусу 2 с помощью накладки 3 и20 винтов 4, а другой конец - к рычагу 5 струнного датчика 6 перемещений, Корпус датчика перемешений жестко соединен с корпусом 2 устройства. Натяжение струны, расположенной в датчике малых перемеше 0 25 ний, а, следовательно, гг частота собственных поперечных колебаний этойструны, обусловлена величиной начальной упругой деформации нити 1, которая создается пе- ред окончательным закреплением накладки 3 винтами 4.Катодный узел 7, температуру торца которого необходимо контролировать, закрепляется в кронштейне 8 и удерживается в нем неподвижно с помощью прижим 35поужин 9,Кронштейн 8 закреплен на двух плоских упругих пружинах 10 и 11. Вторые концы пружин закреплены жестко в стойке 12. Такая подвеска позволяет перемешать кронштейн с закрепленным на нем узлом катода строг о поступательно без угловыхперекосов. Стойка 13, жестко прикрепленная к основанию 2, на верхнем конце имеет упор 14, выполненный в форме тонкой 45пластины из материала с малой теппопроводностью, например сапфира. Упор 14 повертикали расположен выше нити 1.Расположение кронштейна 8 относительно корпуса 2 регулируется при сборке таким образом, чтобы упругая нить проходила через диаметральную плоскость тор-,цовой поверхности катодног о узда, закреп-пенгюго в кронштейне. Пластина упора 14располагается вертикально и параллельноупругой нити 1. При этом упор смещенвправо (см. фиг. 1) от продольной оси нити не ееиининум н ф 0,4 мм, гие ( - диаметр керна катода в мм.Для вертикального перемещеиия кронштейна 8 на оси 15 жестко закрепгген эксцентрик 16. При вращении оси, уста новленной в кронштейне 17 и стойке 12,посредством рукоятки 18 эксцентрик упи-,рается в нижнюю плоскость кронштейна 8,При этом вертикальное положениекронштейна 8 будет определяться угловым положениемэксцентрика, В крайнем верхнем положении кронштейна 8 проверяемый катод-.ный узел устанавливается на горизонтальную плоскость и поджимается пружинами 9,На выводы подогревателя катода надеваются токоподводящие зажимы.19, В крайнем нижнем положении контролируемыйкатодный узел 7 расположится кромкойторцевой поверхности на. упор 14, обеспе чивающий неизмвнньгм расстояние междуторцовой поверхностью катода:и.нитью 1,В этом случае поверхность .эксцентрика16 отходит.,вниз и не сгоприкасается споверхностью кронштейна 8. Высота стойки 12 должна быть такой,:чтобы в крайнем нижнем: положении Кронштейна давление катода .ига упор не. превышало величины 1-2 г/см 2;. Остальная часть веса верхнего подвижного узла компенсируется за,счет прогиба пружйн 10 и 11,При таком контактном усилии и реальной плошади соприкосновения между торцом катода и упором оксидный слой поверхности катода не изменяет своих свойстви механически не разрушается. Профильэксцентрика 16 обеспечивает безударноекасание торца катода с упором 14,По второму варианту (см, фиг. 2) выполнения устройства с помощью накладок3 и винтов 4 термочувствительная нить 1жестко закреплена между корпусом 2 истойкой 20, установленной на корпусе.Стойка 20 электрически изолирована откорпуса 2. Выводы от корпуса 2 и стой.ки 20 подсоединяются к электронномуусилителю с положительной обратнойсвязью. Для .возбуждения и поддержаниянезатухающих поперечных колебаний нитьструна 1 помещена в поле постоянногомагнита 21Работает такое устройство следующимобразом. Поворотом ручки 18 кронштейн8 устанавливают в крайнее верхнее положение. На горизонтальную плоскостькронштейна 8 устанавливают контролируемый катодный узел 7, фиксируемый не. подвижно пружинами 9. Затем на выводы подогревателя . катода надевают контактные наконечники 19. По электронно-счетному частотомеру определяют начальнуючастоту поперечных колебаний упругой нити. После этого включают напряжение накала подогревателя М = 2 в =СОПЙ и поворотом рукоятки 18 кронштейн опускают вниз до касания торцовой поверхности , катода с упором 14, Через 30 сек 1 время, необходимое для достижения стационарного теплового режима катода) отсчитывают новое значение частоты. Разность между первым и вторым показателями будет пропорциональна температуре поверхности контролируемого катода.Чувствительность всего устройства, приведенная к поверхности катода, равна1 гпфС. Разброс показаний при многократном измерении температуры одного и того же катодноо узла на уровне 200 оС не превышал - 1 гц, что соответствует пог-; , решности измерения + 1 оС. Такая точностьизмерения приемлема для контроля в усло, виях массового производства кинескопов. Предмет изобретения1. Устройство для измерения темпе-/ратуры малых поверхностей, например рабочей поверхности катодного узла, содержащее корпус с размещенным в нем чувствительным элементом, соединенным с измерительным прибором, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспечениянеразрушающего контроля и последующей5 селекции контролируемых катодных узлов,, а также повышения точности измерений и; их производительности в ходе технологического процесса изготовления кинескопов, оно снабжено системой подвески и10 базировки катодногоузла, выполненной ввиде закрепленного в корпусе с одногоконца с помощью системы плоскопараллельных пружин держателя катодного узла и упора катодного узла из материала15 с малой теплопроводностью, например сапфира, расположенного под вторым концомдержателя так, что его рабочая поверхность выступает на строго фиксированноерасстояние над чувствительным элеменЮ том, выполненным в виде плоской нитимикронного сечения и расположенным нарасстоянии от боковой поверхности упора,равном 0,3-0,6 диаметра рабочей поверхности катодного узла, один конец чувстви 2 б тельного элемента закреплен неподвижно,а второй связан с рычагом струнного датчика малых перемещений.2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что термочувствительнаяф нить жестко закреплена между двумя неподвижными упорами и расположена междупостоянными магнитами струнного датчика