Устройство для измерения температуры

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕ .НИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее датчик температуры и герметично закрепленный в корпусе теплопровод с тeплoвocпpинимaюJ щей,теплоотдающей и теплоизолированной боковой поверхностями, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено измерительной .камерой с выводным каналом, в которой размещен датчик температуры , приемной камерой с источником теплоносителя , в которой расположена измерительная камера, а теплопровод выполнен в виде теплообменника, один конец Kotopoго помещен в приемную камеру, а другой - в измерительную, причем приемная камера через продувочный канал соединена с введенным блоком поддержания постоянного расхода теплоносителя через теплообменник. 2.Устройство по п. I, отличающееся тем, что теплообменник выполнен в виде капилляра . 3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся в тем, что в качестве вещества теплоносУ1теля Ь использован водород или гелий. /У usf epume/fitMOMy лрибору Teft/roHaci/fne/Jti Jltpffet/Si asi opeffa

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А

3 C51) В) Е1. () ИЗН-") Я

11е Т-11 ТМ-! 13

Т)):(11. .") и ".м .% йЮМЫЬТЙЬ м

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

tY измеритлельиомЦ

umcnd

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 336! 257/18-10 (22) 04.12.81 (46) !5.09.84. Бюл. № 34 (72) Т. М. Керимов, Л. А. Юрков, В. С. Глухов и Ю. А. Истом.ин (71) Грозненское научно- производственное объединение «Пром автоматика» (53) 536.532 (088.8) (56) I. Авторское свидетельство СССР № 300!04, кл. G 01 К 7/20, 1969.

2. Фогельсон И. Б. Транзисторные термо датчики. М., «Сов. радио». 1972, с. 112—

115 (прототип) . (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержагцее датчик температуры и герметично закрепленный в корпусе теплопровод с тепловоспринимающей,теплоотдающей и теплоизолированной боковой поверхностями, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено измерительной камерой с выводны м каналом, в которой размещен датчик температуры, приемной камерой с источником теплоносителя, в которой расположена измерительная камера, а теплопровод выполнен в виде теплообменника, один конец коТорого помещен в приемную камеру, а другой— в измерительную, причем приемная камера через продувочный канал соединена с введенным блоком поддержания постоянного расхода теплоносителя через теплообменник. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что теплообменник выполнен в виде капилляра.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отлнчающеееяа тем, что в качестве вещества теплоносителя использован водород или гелий.!

1!3685

Изобретение относится к области аналитического контроля, в частности к способу измерения температуры агрессивных сред и приборам для измерения температуры, и может быть использовано в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, пищевой, медицинской, м и кроб иолог ич еско и и других отраслях промышленности.

Известно устройство для измерения температуры агрессивных сред, например . паров щелочных металлов, заключенных в зам10 кнутый металлический сосуд, содержащее проволочный термореэистор, укрепленный внутри сосуда и включенный в цепь питаюгцего контура, состоящего из источника напряжения и измерительного прибора, кото- 15 рый подключен к наружной поверхности со1 суда в точках, наиболее близких к местам подключения терморезистора с внутренней стороны сосуда, между одной из этих точек и произвольной точкой наружной поверхности сосуда подключен компенсирующий контур, состоящий из источника напряжения и переменного резистора, а между указанной произвольной точкой и второй точкой подключения питающего контура включен нульприбор для выравнивания потенциалов меж- 25 ду этими точками с помощью переменного резистора (1).

Известное устройство не обеспечивает необходимой точности измерения температур агрессивных сред в потоке, например в трубопроводах.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения температуры, содержащее датчик температуры и герметично закрепленный в кор.пусе теплопровод с тепловоспринимающей, теплоотдающей и теплоизолированной боковой поверхностями, причем теплопровод выполнен из материала, имеюгцего стабильный во времени во всем интервале измеряемых температур коэффициент теплопровод- ф0 ности, а тепловоспринимающая поверхность покрыта химически инертным веществом (2(..

Однако теплопередача и электропроводность контакта датчика температуры с твердым теплопроводом зависит от состояния 45 поверхности контактирующих тел, что повышает инерционность системы, а при наличии вибрации вызывает появление дополнительных погрешностей измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения. 50

Для достижения поставленной цели устройство для измерения температуры, содержащее датчик температуры и герметично закрепленный в корпусе теплопровод с тепловоспринимающей, теплоотдакпцей и с теплоизолированнои боковои поверхностями, 55 снабжено измерительной камерой с выводным каналом, в которой размегцен датчик температуры, приемной камерой с источником теплоносигеля, в которой расположена измерительная камера, а теплопровод выполнен в виде теплообменника, один конец которого помегцен в приемную камеру, а другой — в измерительную, причем приемная камера через продувочный канал соединена с введенным блоком поддержания постоянно го расхода теплоносителя через теплообменник, выполненный в виде капилляра, а в качестве теплоносителя использовано вещество с высокой теплопроводностью, например водород или гелий.

На чертеже изображено предлагаемое устройство для измерения температуры агрессивных сред.

Устройство состоит из основания и крышки 2, которые крепятся в бобышке 3, вваренной в трубопровод (аппарат) 4, теплообменника 5, приемной камеры теплоносителя 6, измерительной камеры 7, термодатчика 8, входного и продувочного каналов 9 и 10, блока поддержания постоянного расхода теплоносителя через теплообмеиник (редуцирующего клапана) 11, выводного канала 12.

Основание 1 и крышка 2, сочлененные резьбовым соединением с уплотнением, являются деталями теплоизолированного корпуса, м атериалом для изготовлен ия которых может служить, например, фторопласт.

Теплообменник 5, контактирующий с агрессивной средой, выполнен из капиллярной трубки (с защитным покрытием), стойкой к агрессивной среде. Конфигурация рабочей эоны теплообменника может быть различной, например в виде спирали. Для уменьшения сопротивления потоку агрессивной среды или при измерении температуры сред, находящихся под высоким давлением или в динамическом режиме, рабочую зону теплообменника целесообразно приблизить к торцу теплоизолированного корпуса или «утопить» в нем, предварительно сделав для этого паз соответствующей конфигурации. Концы теплообменника (капиллярной трубки) герметизированы на вводах в основание 1 теплоизолированного корпуса. Для предотвращения возможного засорения капиллярной трубки ее конец, расположенный в приемной камере 6, несколько приподнят над основанием этой камеры и входного канала 9.

Необходимость в приемной камере 6, которая может, быть, например, кольцевой, связана, во-первых, с тем, что продувка теплоносителем внешней стенки измерительной камеры 7 позволяет избавиться от аккумуляции тепла в стенках измерительной камеры, во-вторых, от гидравлических (динамических) ударов, связанных с поддержанием постоянного расхода теплоносителя через теплообменник, что оказывает сугцественнос влияние на точность измерения.

1113685

Составитель В. Агапова

Редактор О. Колесникова Техред И. Верес. Корректор М. немчик

Тираж 822 Г1одпнсное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! l3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Термодатчик 8 расположен в измерительной камере 7, à его измерительные провода пропущены через выводной канал 12 крышки 2 и герметизированы в последнем. Такое исполнение не обязательно. Термодатчик может быть введен в измерительную камеру 7 по самостоятельному каналу, например, перпендикулярно чертежу, и также герметизирова н.

Выводной и продувочный каналы 12 и 10 зодсоединены к сбросной линии и могут быть зыведены на свечу или поглотитель..

Устройство работает следуюгцим образом, В приемную камеру 6 через входной канал 9 подают теплоноситель, например гелий или водород, с электролизерной установки или из баллона. Здесь давление регулируется редуцирующим клапаном 11. При этом избыточное давление водорода заставляет определенную его часть проходить через геплообменник 5, в которой он приобретает гемпературу измеряемой среды, и поступает з измерительную камеру 7.

Сигналы, пропорциональные температуре измеряемой среды, от термодатчика 8 поступают на измерительный прибор. Из измерительной камеры 7 водород выводится по выводному каналу 12 в сбросную линию.

Потери тепла измерительной камеры 7 незначительны и при измерениях температуры на вносят существенной погрешности. Однако и они могут быть учтены, так как воспринимаются продувочной частью теплоносителя в кольцевой приемной камере 6. окружающей измерительную.

Предложенное устройство обеспечивает независимость точности измерений от состояния датчика с промежуточным элементом, позволяет расширить диапазон измеряемых температур, дает возможность использования любых существующих термодатчиков, не требующих специальной подготовки или исполнения, исключает влияние состояния электрических контактов на измерение, обеспечивает надежность работы устройств, ocHoBBHHblx на его использовании.