Устройство для измерения температуры поверхности

 

СОЮЗ СОВЕТСКР Х

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4865245/10 (22) 11.09.90 (46) 15,01,93, Бюл. N 2 (71) Научно-производственное объединение . "ЗЛАС" (72) Н. Е. Зубенко, В. С. Гуров и Л. Ф, Цурканов (56) Патент CLUA М 3570312, кл. (3 01 К 1/08, опубл. 1971.

Авторское свидетельство СССР

N964479,,кл. G 01 К 7/02, 1978.

„„ / „„1788445 А1 (я)5 G 01 К 1/14

« ;,": И33КЧ

;;i, lLATHA Бй1Ж

Б;- Б31! !СЯ ЕК

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ (57) Использование: устройство для измере,ния температуры поверхности позволяет измерять температуру хрупких поверхностей. Сущность изобретения: устройство содержит термоэлемент 1, наконечник 5, держатель 6, стопор 7, найравляющую трубку 8, пружину 9, переднюю 10 и заднюю 11 опоры, шток 13 со шкалой (фиксатором) 17, поперечные и продольный пазы. 1 з. и. ф-лы, 1788445

Изобретение относится к технике измерения температуры, а точнее к конструкции устройства для измерения температуры по- верхности и может быть использовано для измерения температуры поверхности как. корпусных, так и бескорпусных микросхем, кристаллов и других тепловыделяющих элементов, смонтированных в приборах, блоках, ячейках и т. и., микроэлектронной и радиоаппаратуре, при ее изготовлении и койТроле тепловых режимов, при регулировке и настройке, при длительных испытаниях в камерах тепла и холода.

Известно устройство для определения температуры кожи, включающее в себя датчик температуры и корпус для ручного прижатия датчика с предварительно выбранным уровнем контактного давления к поверхности кожи с целью измерения ее температуры. Корпус снабжен связанным с ним индйкаторным средством для визуаль ной йндикации уровйя к0нтактного давления, имеющего место между названным датчиком температуры и поверхностью кожи.

Недостатком известного устройства является то, что оно используется для измерения температуры Кожи пациента в течейие очень короткого времени и может фиксировать длительное время усилие прижатия термоэлемента к измеряемой поверхности.

Наиболее близким решением по технической сущности к изобретению является устройство для измерения температуры поверхности упругого тела и предназначено для измерения температуры поверхностей упругих сред, резины, пластмэссы,биотканейит, и.

Устройство содержит полый корпус, в котором размещен подпружиненный шток.

Один конец штока соедйнен с хвостовиком, а другой — с наконечником. Между корпусом и хвостовиком установлена пружина сжа тия, а между корпусом и наконечником— компенсационная пружина. На концах корпуса установлены регулятор и упор-ограничитель, в виде подвижных крышек, положение которых фиксируется с помощью контргаек;

Недостатком данного устройства является то, что при измерении температуры этим устройством, прижимают горячим спаем к заданной точке исследуемой поверхности до соприкосновения торца упора-ограничителя с измеряемой поверхностью, что недопустимо при .измерении температуры на поверхности микросхем, кристалла, интегральных схем и т. и., т, к. при соприкосновении торца упора-ограничителя с измеряемой поверхностью пере численных элементов неизбежен механический контакт с электрическими выводами этих элементов, что может привести к смятию выводов и вызвать короткое замыкание.

Другим существенным недостатком данного устройства является его узкая область применения; только для упругих поверхностей, и не менее существенным недостатком является отсутствие механического крепления устройства во время изме10 рения температуры, что исключает проведение длительных измерений температуры при испытаниях, например, в камерах тепла и холода

15 Целью изобретения является повышение надежности и точности при длительном измерении.

Для достижения поставленной цели в устройство для измерения температуры по20 верхности, содержащее полый корпус с крышкой, шток; размещенный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного движения и выведенный через крышку наружу, хвостовик со шкалой, установленный на одном конце штока, наконечник, соединенный с другим концом штока и снаб>кенный термоэлементом с выводами, пружину сжатия, установленную в корпусе между

25 двумя опорными элементами, и фиксатор

30 усилий сжатия, введены втулка, дер катель и" направляющая трубка, соединенная с ним, при этом наконечник соединен со стоком через держатель с направляющей трубкой, на которой установлены опорные

35 элементы с пружиной сжатия, которая сопряженэ с концом штока, выполненным в виде толкателя, через втулку с внутренним диаметром, превышающим наружный диа. метр направляющей трубки, на котором

40 перпендикулярно его оси закреплен фиксатор усилия сжатия, причем шток выполнен с жины обеспечивает надежный контакт (прижим) горячего спая термоэлемента к измеряемой поверхности. Это достигается путем введения фиксатора в поперечные пазы корпуса, что значительно повышает наде>кность и точность результатов измерения температуры поверхности, особенно при длительных измерениях(например, притер55 цилиндрическим отверстием, в котором размещены выводы термоэлемента, а в корпусе выполнены сообщающиеся между собой

45 продольный и поперечные пазы с введенным в них фиксатором усилия сжатия, при этом поперечные пазы размещены с шагом, равным шагу шкалы, Фиксаторы усилия сжатия выполнены в виде штыря.

Использование в устройстве жесткой фиксации усилия сжатия тарированной пру1788445 мотоковых и других испытаниях различной аппаратуры).

На фиг. 1 представлен разрез устройства для измерения температуры поверхности; на фиг. 2 изображен общий вид устройства с пазами для стопора и фиксатора.

Устройство содержит. термоэлемент 1, полый корпус 2, который через резьбовой штуцер 3, с проходным отверстием, крепится к объекту 4, в котором измеряется температура поверхности изделия.

Термозлемент 1 своим активным концом (горячим спаем) закреплен на наконечнике 5, выполненном в виде трубки, проходящем через отверстие штуцера 3, и жестко соединенном с держателем 6, расположенном внутри корпуса 2 с возможностью перемещения вдоль него. Держатель 6 снабжен стопором 7.

В передней части корпуса 2 выполнены продольный В и поперечный Г пазы (фиг, 2, вид А), сообщающиеся между собой, которые служат для перемещения в них стопора

7.

Держатель 6 жестко связан с направляющей трубкой 8, на которой, установлена пружина сжатия 9. Концы пружины закреплены на передней 10 и задней 1.1 опорах, имеющих проходные отверстия, Задняя опора 11 пружины 9 сопряжена с концом штока 12, выполненным в виде толкателя

13, через втулку 14, внутренний диаметр которой повышает наружный диаметр направляющей трубки 8.

На толкателе 13, перпендикулярно его оси, закреплен фиксатор 15 усилия сжатия, выполненный в виде штыря, а сам толкатель удерживается внутри корпуса 2 резьбовой крышкой 16.

Другой конец штока 12 выполнен в виде ручки 17, на поверхности которой нанесена шкала усилия сжатия пружины, а следовательно и усилия прижима термоэлемента 1 к поверхности измеряемого изделия, в виде кольцевых канавок (рисок) с цифровым обозначением усилия сжатия (прижима), а внутри штока 12 проходит сквозное цилиндрическое отверстие.

Выводы термоэлемента 1, заключенные в защитную оболочку, проходят через внутренние отверстия в наконечнике 5, держателе 6, направляющей трубке 8, втулке 14 и . штоке 12, Внешняя часть выводов термоэлемента 1 предохранена от повреждения гибкой трубкой 18, закрепленной на конце направляющей трубки 8, Внешние выводы термоэлемента 1 соединены с измерительным прибором (на фиг. 1 и фиг. 2 не показано).

10 На резьбовой крышке 16 нанесены две риски (см. фиг. 1, вид А), служащие индикак объекту (блоку, прибору) 4 (фиг. 1), через

25 резьбовое (или любое другое) отверстие в его корпусе или кры ш ке (технологической

30 температуру которого требуется измерить.

35 Перемещая ручку 17 штока 12 внутрь корпуса 2, толкатель 13 передает это усилие через втулку 14 задней опоре 11, сжимая тарированную пружину 9, которая через пе-. реднюю опору 10, держатель 6 и наконечник

45

50 мерительному прибору — устройство готово

20.На задней части корпуса 2 выполнены сообщающиеся между собой продольный Д и поперечные Е пазы, в которые вводится фиксатор 15 усилия сжатия (см. фиг. 2. вид

Б). Шаг расположения поперечных пазов E на корпусе 2 равен шагу шкалы, расположенной на ручке 17 штока 12 в виде кольцевых канавок (рисок), и соответствует тарированным усилиям сжатия пружины 9. торами усилия сжатия (прижима) На штуцер 3 навинчивается защитный колпачок 19 (фиг. 2) для предохранения активного конца термоэлемента 1 от повреждения в режиме .хранения и транспортировки устройства.

Устройство для измерения температуры поверхности работает следующим образом.

Свинчивается (снимается) защитный колпачок 19 (фиг, 2) со штуцера 3 и устройство крепится резьбой (цангой или любым другим способом), имеющейся на штуцере крышке), кронштейне и т. и, Стопор 7 выводится из паза Г (фиг. 2) в паз В (фиг. 2, вид А); Перемещая стопор 7 вдоль паза В, термоэлемент 1 (фиг. 1) начнет выходить из корпуса 2 через проходное отверстие в штуцере 3 наружу до соприкосновения с поверхностью изделия, 5 прижмет термоэлемент 1 к поверхности тепловыделяющего элемента (изделия) Выбранное усилие сжатия (прижимая) устанавливается совмещением кольцевой канавки (с указанием выбранного усилия) на ручке 17, с рисками на крышке 16 (фиг. 1, вид

А) и фиксируется фиксатором 15 в поперечном пазу Е, путем. вращения ручки 17 по часо- вой стрелке вокруг своей оси йа угол 90О, Присоединить выводы устройства к изк измерениям, Устройство позволяет выбрать необходимое усилие прижима термоэлемента к поверхности измеряемого изделия, а также изменять это усилие (увеличивать или уменьшать) во время измерения температуры; дает воэможность измерять температуру тепловыделяющего изделия с твердой, мягкой, упругой и хрупкой поверхностью, не повреждая и не разрушая ее.

1788445

Крепление устройства к объекту, в котором будет измеряться температура, позволяет проводить длительные измерения температуры в автономном режиме, в различных условиях испытания изделия (аппаратуры).

Возможен вариан г использования уст ройства, при измерении температуры поверхности, как и щуп, держа его в руке и касаясь им поверхности тепловыделяющего изделия (элемента)..

Устройство может применят ся для измерения температуры поверхности как корпусных, так и бескорпусных микросхем, кристаллов,и других тепловыделяющих изделий (элементов) в микроэлектронной и радиоаппаратуре при ее изготовлении и контроле тепловых режимов, при регулировке и настройке, что дает возможность выявить и заменить элементы, работающие с тепловой перегрузкой и повысить тем самым качество выпускаемой аппаратуры, увеличить сроки безотказной работы аппаратуры по гарантийным обязательствам .

Устройство может быть. испол.ьзовано на предприятиях и заводах, изготавливающих пластмассовые и резиновые изделия методом литья и. прессования для измерения темйературы литьевых и прессовочных форм, что noBblcMT качество изделий;

Перечисленные качества придают универсальность предложенному устройству и расширяют его эксплуатационные возможйости.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения температуры поверхности, содержащее полый корпус с крышкой, шток, размещенный в корпусе с

5 возможностью воЗвратно-поступательного движения и выведенный через крышку наружу, хвостовик со шкалой, установленный на одном конце штока, наконечник, соединенный с другим концом штока и снабженный

10 термоэлементом с выводами, пружину сжатия, установленную в корпусе. между двумя опорными элементами, и фиксатор усилий сжатия, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и точности при дли15 тельном измерении, в него введены втулка. держатель и направляющая трубка, соединенная с ним, при этом наконечник соединен со штоком через держатель с направляющей трубкой, на которой уста20 новлены опорные элементы с пружиной. сжатйя, которая сопряжена с концом штока, выполненным в виде толкателя, через втул ку с внутрейним диаметром, превышающим наружный диаметр направляющей трубки, 25 на котором перпендикулярно к его оси за- . креплен фиксатор усилия сжатия, причем шток выполнен с цилиндрическим отверстием, в котором размещены выводы термоэлемента, а . в корпусе выполнены

30 сообщающиеся между собой продольный и поперечные паэы с введенным в них фикса. тором усилия сжатйя, при этом поперечные пазы размещены с шагом, равным шагу шкалы.

35 2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что в нем фиксатор усилия сжатия выполнен в виде штыря.

1788445 дид Б

8ид А

Фиг.2

Составитель Н.Зубенко

Редактор В,Фельдман Техред M.Moðãåíòàë Корректор Т.Палий

Заказ 70 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101