Сигнализатор температуры жидкостей

 

Изобретение относится к термо-: метрии и позволяет повысить эффективность устройства за счет обеспечения возможности контроля температур в емкостях из магнитных материалов и при электрохимической обработ ке , а также осуществлять дистанцией- . . ный визуальный контроль температуры по положению плавающего на поверхности раствора сигнализатора температуры . Для этого в корпус сигнализатора температуры помещен резервуар с рабочим веществом - газом, паром, жидкостью или их смесью, которое при изменении температуры раствора изменяет объем и перемещает по трубке подвижный груз - плунжер. На наружной поверхности корпуса установлено кольцо с возможностью осевого перемещения , позволяющее изменять величину определяемой температуры. Торцы сигнализатора имеют различную конфигурацию , вследствие чего в зависимости от температуры раствора (больше, меньше и равна оптимальной) сигнализатор принимает три положения в растворе: плавает вертикально одним или другим торцом вверх или горизонтально. 3 ил. i

союз совЕтсних социАлистичесних

РЕСПУВЛИН

„„ЯЦ„„1719922 щ) С 01 К 5/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРстВенный номитет по изоьРетениям и отнРытиям

ПРИ Гннт сссР (21) 4729522/10 (22) 18.08.89 (46) 15.03.92. Бюл. N 10 (75) Д.Н.Ыерстюков (53) 536.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР N 979897, кл. С 01 К 7/38, 1981.

Авторское свидетельство СССР 866423, кл. с 01 К 7/38, 1980. (54) СИГНАЛИЗАТОР ТЕМПЕРАТУРЫ ЖИДКОС-, ТЕЙ (57) Изобретение относится к термо-: метрии и позволяет повысить эффективность устройства за счет обеспечения возможности контроля температур в емкостях из магнитных материалов и при электрохимической обработ ке, а также осуществлять дистанционный визуальный контроль температуры по положению плавающего на поверхИзобретение относится к машинои приборостроению, в частности к конструкции сигнализаторов температуры жидкостей, и может найти преимущественное использование при химической и электрохимической обработке и нанесении покрытий на детали из растворов.

Известно устройство для сигнализации и измерения температуры жидкостей, включающее датчик-термопару, вторичный прибор, источник тока и соединительные провода.

Недостатки данного устройстваего сравнительно высокая стоимость и сложность, а также необходимость подвода электроэнергии.

2 ности раствора сигнализатора температуры. Для этого в корпус сигнализатора температуры помещен резервуар с рабочим веществом — газом, паром, жидкостью или их смесью, которое при изменении температуры раствора изменяет объем и перемещает по трубке подвижный груз — плунжер. На наружной поверхности корпуса установлено кольцо с возможностью осевого перемещения, позволяющее изменять величину определяемой температуры, Торцы сигнализатора имеют различную конфигурацию, вследствие чего в зависимости от температуры раствора (больше, меньше и равна оптимальной) сигнализатор а

Ю принимает три положения в растворе: плавает вертикально одним или другим торцом вверх или горизонтально.

3 ил.

Известен также сигнализатор температуры жидкостей, включающий гер- цр метичный корпус, в котором размещены неподвижный и подвижный магниты, разделенные пластиной из ферромаг,нитного материала, причем подвижный магнит находится в сильфоне, частично заполненном легкокипящей жидкостьк .

К недостаткам устройства относится то, что оно сигнализирует достижение только одной определенной температуры, непригодно для контроля в жидкостях, сильно различающихся по плотности, а также не может быть использовано там, где постоянные магниты устройства взаимодействует с внешними магнитными полями.

1719922 гзвестно устройство для измерения температуры жидкостей, содержащее корпус, в основании которого установлен неподвижный магнит, выполняющий роль груза. Другой магнит помещен в корпус с возможностью перемещения.

Магниты расположены одноименными полюсами навстречу друг. другу, и между ними находится экранирующий магнитное поле термочувствительный элемент. При достижении измеряемой температуры экранирование прекращается, подвижный магнит отделяется от неподвижного, вследствие чего положение 15

: центра тяжести устройства изменяется и оно поворачивается относительно горизонтальной оси. Для расширения класса контролируемых жидкостей на корпусе установлено с возможностью перемешения кольцо из немагнитного материала, а также нанесены метки, обозначающие местонахождение кольца.

К недостаткам этого устройства-про. тотипа относится невозможность его 25 использования в емкостях из магнитных материалов и при электрохимической обработке. Это вызвано тем, что взаимодействие магнитного поля электрического тока с постоянными магни тами устройства-прототипа приводит к его притяжению к ближайшему токо" несущему элементу, устройство фиксируется, и его положение перестает зависеть от температуры контролируемой жидкости.

Целью изобретения является повышение эффективности устройства за счет обеспечения возможности контроля температур в емкостях из магнитных материалов и при электрохимической обработке. Пзложительный эффект заключается в обеспечении возможности регулирования величины сигнализируемых температур. 45

Поставленная цель достигается благодаря тому, что в сигнализаторе температуры жидкостей, содержащем герметичный корпус, на наружной поверхности которого нанесены метки, 50 обозначающие местонахождение кольца, выполненного с возможностью осевого перемещения в зависимости от состава контролируемой жидкости, размещенный с одного из торцов корпуса неподвиж-ный груз и расположенный внутри корпуса термочувствительный элемент, предусмотрены следующие отличия: тер мочувствительный элемент выполнен в виде резервуара с трубкой, заполненного рабочим веществом, и плунжера, размещенного в трубке с рабочим участком, параллельным оси корпуса; на наружной поверхности корпуса нанесены метки, обозначающие местоположение кольца в зависимости от сигнализируемой температуры; торцы корпуса имеют различную конфигурацию.

На фиг. 1 показан сигнализатор в горизонтальном положении (достигнута контролируемая температура), про-дольный разрез; на фиг. 2 - то же, положение в жидкости при температуре ниже контролируемой; на фиг. 3 — то же, положение .в жидкости при температуре выше контролируемой.

Сигнализатор температуры состоит иэ корпуса 1, в который помещены резервуар 2 с рабочим веществом 3, трубка 4 с компенсатором 5, имеющим теплоизоляцию 6. В трубке 4 перемещается плунжер 7, имеющий уплотнения

8, На корпусе 1 имеется прилив с резьбой 9, на котором нанесены метки, обозначающие местоположение кольца в зависимости от сигнализируемой температуры (не показаны), а также установлено кольцо 10 и контр-гайка 11.

Трубка 4 удерживается внутри корпуса

1 упорами-амортизаторами 12. Один торец корпуса 1 оканчивается колечком 13, противоположный торец закрыт пробкой 14.

Корпус 1 изготовлен из инертного материала, например, фторопласта, и имеет форму цилиндра, длина которого определяется длиной прямолинейного участка трубки 4, а диаметр выбирается так, чтобы объемная плотность сигнализатора находилась в пределах

0,6-0,9 г/смз, гарантируя его постоянную плавучесть и расположение резервуара 2 ниже уровня жидкости при любом положении сигналиэатора.

Резервуар 2 и трубка 4 с компенсатором 5 изготовлены из металла или пластика, причем резервуар 2 расположен вплотную к стенке корпуса 1 вблизи его геометрической середины.

В качестве рабочего вещества 3 применяют гаэ, например азот, пар эфира или жидкость с большим коэффициентом объемного расширения, например сложный эфир, или газо- или парожидкостную смесь. При использовании в качестве рабочего вещества 3 газа, 1719922 целесообразно помещать его в резервуар 2 в виде гидратов.

Длина трубки 4 выбрана с таким расчетом, чтобы перемещаемый рабочим веществом 3 плунжер 7 с уплотнениями 6 находился в пределах ее прямолинейного (рабочего) участка при всех допустимых значениях сигнализируемой температуры. Диаметр трубки 10

4 определяется весом и, соответственно, диаметром плунжера 7, Нерабочие участки трубки 4 могут быть прямолинейными, как показано на фиг.1, или иметь, например, форму спирали. 15

Компенсатор 5 представляет собой полый герметично закрытый резервуар, служащий, вместе с теплоизоляцией 6 для повышения надежности действия сигнализатора и полного ис- 20 пользования прямолинейного участка

<трубки 4, если в качестве рабочего вещества 3 применен пар или газ. Ес ли рабочее вещество 3 - жидкость, наличие компенсатора 5 с теплоизоляци25 ей 6 необязательно.

Плунжер 7 изготовлен из тяжелого металла, например, свинца или ртути, его размеры выбирают так, цтобы минимальное изменение положения плун- 30 жера (подвижного груза) при горизон- тальном положении сигнализатора выводило бы его из положения равновесия.

Уплотнения 8 герметично прилегают к стенкам трубки 4, их изготавливают из пластмассы или эластомера, выбирая материал так, чтобы по отношению к трубке 4 их взаимный коэффициент трения был минимален, à gp коэффициенты линейного расширения близки.

Прилив с резьбой 9 выполнен заодно с корпусом 1, причем в месте прижатия к внутренней стенке корпуса 1 g5 резервуара 2 он имеет для улучшения теплопередачи пазы или лыску (не показано).

Кольцо 10 и контргайка 11 изготовлены из того же материала,,что ц и корпус 1 и имеют на боковой поверхности рифление или грани, они являются верхним грузом.

Упоры-амортизаторы 12 изготавливают из эластичного материала, напри- мер, пенорезины. Колечко 13 выполнено из того же материала, что и корпус 1. Пробка 14.является нижним грузом, выполнена из того же материала, что и корпус 1 и герметично с ним соединена.

Сигнализатор температуры работает следующим образом.

При погружении сигнализатора в жидкость происходит теплопередача и теплота через стенки корпуса 1 и резервуара 2 передается рабочему .веществу 3, которое, нагреваясь, заполня-. ет соответствующий объем трубки 4, а перемещаемый столбиком рабочего вещества 3 плунн<ер 7 с уплотнениями 8 занимает некоторое определенное положение на рабочем участке трубки 4 (фиг, 1). .При этом кольцо 10 зафиксировано контргайкой 11 на метке, соответствующей контролируемой температуре. Если температура жидкости равна сигнализируемой, то расположение плунжера 7 таково, что сигнализатор плавает горизонтально. Если температура жидкости понизится, то рабочее вещество 3 в резервуаре 2 вслед за жидкостью начнет остывать, его объем в трубке 4 начнет уменьшаться и столбик рабочего вещества 3, а также подвижный груз - плунжер 7 с уплотнениями 8 - сдвинется и сместится в направлении неподвин<ного груза - пробки 14, Вследствие этого местоположение центра тяжести сигнализатора температуры изменится и сигнализатор примет вертикальное положение колечком 13 вверх, как показано на фиг. 2.

При повышении температуры жидкости выше сигнализируемой величины нагреваемое в резервуаре 2 рабочее вещество 3 займет в трубке 4 больший объем, сдвинув плунжер 7 с уплотнениями 8 в другую сторону от положения. равновесия, т,е. ближе к колечку 13.

При этом сигнализатор примет вертикальное положение пробкой 14 вверх, как показано на фиг.

Предлагаемый сигнализатор может быть использован в жидкостях различного состава для сигнализации различных рабочих температур, причем при изменении состава жидкости и рабочей температуры необходимо изменение положения меток. Для предотвращения свободного перемещения устройства no . поверхности ванны его можно прикрепить за колечко 13 к штанге ванны.

Предлагаемый сигнализатор температуры жидкостей имеет кроме указан1719922 ных преимуществ также то, что его Йспользование способствует улучшению условий труда и повышению культуры производства, а также дает некоторое снижение трудозатрат вследствие исключения дополнительной операции измерения температуры жидкостей.

ItILl 2. 1 иг.

Составитель Д.Шеретюков

Техред д.сердюкова Корректор М.Самборская

Редактор C. Лисина

Заказ 765 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Лооиззводственно-издательский комбинат "Латент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Формула и 3 о б р е т е н и я

Сигнализатор температуры жидкостей, содержащий герметичный корпус, на наружной поверхности которого нанесены метки, обозначающие местонахождение кольца, выполненного с возмож- 15 ностью осевого перемещения в зависимости от состава контролируемой жидкости, размещенный с одного из торцов корпуса неподвижный груз и расположенйый внутри корпуса термочувствительный элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения эффек-. тивности устройства за счет обеспечения возможности контроля температур в емкостях из магнитных материалов и при электрохимической обработке, в нем термочувствительный элемент выполнен в виде резервуара с трубкой, заполненного рабочим веществом, и плунжера, размещенного в трубке с рабочим участком, параллельным оси корпуса, на наружной поверхности которого нанесены метки, обозначающие местоположение кольца в зависимости от сигнализируемой температуры, а торцы корпуса имеют различную конфигурацию.