Термопреобразователь

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 240278 (21) 2583940/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 1506.80. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 20. 06. 80 (51)М. Кл.2

G 01 R 19/24

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 317. . 322 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

С. A. Андрусяк, В. И. Боднарук и 3. Ю. Готра

Специальное конструкторское бюро микроэлектроники в приборостроении (71) Заявитель (54) ТЕРМОПРЕОБРйЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения сигналов переменного тока инфранизких частот путем разновременного компарирования их по действующему значению с сигналами постоянного тока.

Известны одноэлементные вакуумные термопреобразователи, типа ТВБУ 1-9, содержащие в стеклянном баллоне линейный электрический нагреватель, имеющий тепловой контакт с термопарой из сплава хромель-копель. (1).

Недостатком таких термопреобразо-: 15 вателей является большая погрешность преобразования переменного тока, напряжения или мощности в области инфранизких частот, т. е. в диапазоне

1-20 Гц, вследствие малой постоянной врвмени °

Известны также многоэлементные термопреобразователи типа ТЭМ вЂ” 1+5, содержащие в воздушном металлическом 25 корпусе один или два электрических нагревателя, которые имеют тепловые контакты с 30-40 последовательно соединенных термопар иэ сплавов хромель-копель (2). 30.2

Недостаток этих терМопреобразова-! телей —. значительная погрешность преобразования сигналов переменного тока в области инфранизких частот.

Наиболее близким к предлагаемому термопреобразователю из известных технических решений является преобразователь, содержащий корпус, электрический нагреватель и термоэлемеиты, термоспаи которых расположены на разньж расстояниях от теплового контакта нагревателя с общим термоэлектродом (3).

Недостатком такого термопреобразователя явля Фся различная выходная термоэдс при преобразовании одинаковых по действующему значению сигналсв переменнаго тока в зависимости от частоты сигнала, т. е. разная точность преобразования в широком диапазоне частот.

Цель изобретения — обеспечение одинаковой точности преобразования в широком диапазоне частот.

Поставленная цель достигается тем, что общий термоэлектрод выполнен в в å многолепес ковой пластины, лепестки которой имеют разную длину и одинаковое тепловое сопротивление по отношению к горячему спаю термопре741174 обраэователя, торцы лепестков образу-. ют термоспаи с идентичными термоэлементами, св ободные концы которых имеют тепловой контакт корпусом.

На фиг. 1 представлен термопреоб- разователь, общий вид; а на фиг. 2 показано соотношение размеров лепестков многолепестковой пластины, иэ которой изготовлен общий термоэлектрод преобразователя.

Устройство содержит вакуумированный корпус 1, в котором смонтирован электрический нагреватель 2, закреп.ленный на токовыводах 3. Нагреватель

2 имеет тепловой контакт 4 с общим термоэлектродом 5, выполненным в виде многолепестковой пластины, лепестки б, 7 и 8 которой имеют разную длину и одинаковое тепловое сопротивление по отношению к горячему спаю термопреобразователя. Торцы лепестков 6, 7, и 8 совместно с соответствующими идентичными (т. е. по материалу, длине, сечению и тепловому со-. противлению) термоэлементами 9, 10 и

11 образуют термоспаи 12, 13 и 14.

Кроме того, торец лепестка 8,припаян к общему выводу 15 термоздс преобразователя. Свободные концй термоэлементов 9, 10 и 11, а также общего вывода 15 распаяны на контактные пло.щадки (выводы термоэдс) 16, которые термостабилизированы корпусом 1.

На фиг. 2 показаны геометрические размеры лепестков б, 7 и 8 общего термоэлектрода 5. Первый лепесток 6 имеет длину 6 и ширину, а второй

7 — 26 и 2а, а третий — 40и 4а соответственно так, что их длины по отнсгаенню к горячему спаю 4 находятся в отношении 1г2:4, а тепловые сопротивления одинаковые. . Преобразователь работает следующим образом.

При прохождении переменного тока )по нагревателю 2 в горячем спае 4 выделяется тепло Джоуля которое ра) эогревает термоспаи 12, 13 и 14, вследствие чего на контактных площадках 16 появляется термоздс. Размеры лепестков б, 7 и 8 и термоэлементов

9, 10 и 11 рассчитаны таким образом, чтобы при прохождении переменного тока J, например, частотой f )/20 Гц постоянная (не пульсирующая термоэдс была на контактных площадках 16 общего вывода 15 и термоэлемента 9, при частоте 1 7) 10-20 Гц — на контактных площадках 16 общего вывода 15 и термоэлемента 10, а при частоте

f « 1-10 Гц — на контактных плсщадках 16 общего вывода 15 и термоэлемента 11.

Пропуская затем по нагревателю 2 постояйный ток 3, регулируя его до получения на соответствующих выходах

ТП того же значения термоэдс, измеряют одним иэ известных методов значение, по которому и судят о действующем значении тока Е

В связи с тем, что термоэлементы

9, 10, 11 идентичны и имеют одинаковое тепловое сопротивление по отноше15 нию к термоспаю 13, то выходная термоэдс на всех выводах одинакова, что и обеспечивает одинаковую точность преобразования сигналов переменного тока в широком диапазоне частот.

Формула изобретения

Термопреобра зов атель, содержащий корпус, электрический нагреватель и

25 термоэлементы, термоспаи которых расположены на разных расстояниях от теплового контакта нагревателя с общим термоэлектродом, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью обеспечения одинаковой точности преобразования в широком диапазоне частот, общий термоэлектрод выполнен в виде многолепестковой пластины, лепестки. которой имеют разную длину и равное тепловое сопротивление по отношению

З5 к тепловому контакту нагревателя с общим термоэлектродом, торцы лепестков образуют термоспаи с идентичными термоэлементами, свободные концы которых имеют тепловой контакт с ,4() корпусом.

Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе

1. Червякова В. И.. Термоэлектрические приборы. Госэнергоиздат, М-Л., 1963, с. 20-40.

2. Рождественская Т. Б. Электрические компараторы для точных измерений тока, напряжения и мощности, иэд-во стандартов, М., 1964, с. 97SO»5

3. Патент Aíãëèè Р 1176182, . кл. 0 1 () и С 01 К 19/24, 01..01г70 (прототип) .

471174

Тираж 1019

Заказ 3323/5

Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Ф. Цареградский

Редактор С. Патрушева Техред Н,Яабурка КорректорС. Щомак