CN206504800U - 一种热双金属盘螺旋光指针温度计 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种热双金属盘螺旋光指针温度计,包括热双金属片、激光器、量角盘、金属环、平面反射镜、电源,热双金属片成螺旋形盘在金属环内,热双金属片一端固定有平面反射镜,另一端与金属环内壁固定连接;量角盘上设有金属环固定在量角盘上,金属环的圆心与量角盘的圆心重合,激光器发送的激光通过平面反射镜反射,形成光指针,激光器通过导线与电源相连接。优点是:利用热双金属片的热膨胀系数不同发生扭转,进而实现对温度进行测量,测量温度范围广,精度高;结构简单、成本相对低廉、操作可靠性强;可基本满足生产、生活的需要;同时,利用激光束作为指针,所以能很好地避免回程差对测量精度的影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测量固体、液体以及气体温度的装置,尤其涉及一种热双金属盘螺旋光指针温度计。
背景技术
随着现代社会的进步与发展,工业上对温度测量的精度、测量范围等要求也日益提高,目前市面上常用的温度传感器,如热电阻温度计抗震能力较弱,动态响应差,具有一定的局限性。热电偶温度计受热电偶材质的影响,当环境发生变化时需要更换其他材质的热电偶温度计,因此在使用时也会产生不便。需要一种抗压不容易损坏,且不会因为环境的改变对温度计造成影响。
发明内容
为克服现有技术的不足,本实用新型的目的是提供一种热双金属盘螺旋光指针温度计,通过简单操作便可得到物体的温度。
为实现上述目的,本实用新型通过以下技术方案实现:
一种热双金属盘螺旋光指针温度计,包括热双金属片、激光器、量角盘、金属环、平面反射镜、电源,热双金属片成螺旋形盘在金属环内,热双金属片一端固定有平面反射镜,另一端与金属环内壁固定连接;量角盘上设有金属环固定在量角盘上,金属环的圆心与量角盘的圆心重合,激光器发送的激光通过平面反射镜反射,形成光指针,激光器通过导线与电源相连接。
所述的热双金属片由主动层金属和被动层金属组成,主动层金属固定在被动层金属上。
还包括数字温度计、电热杯、隔热片、温度探头,隔热片上设有圆形开口,隔热片设置在电热杯顶部,温度探头固定在量角盘底部,数字温度计与温度探头相连接,温度探头与隔热片插接。
所述的电源和激光器固定在量角盘上。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
利用热双金属片的热膨胀系数不同发生扭转,进而实现对温度进行测量,测量温度范围广,精度高;结构简单、成本相对低廉、操作可靠性强;温度计的量程为5~90℃(可调),精确度为0.5℃,可基本满足生产、生活的需要;同时,利用激光束作为指针,所以能很好地避免回程差对测量精度的影响。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是温度探头与数字温度计的连接示意图。
图3是电热杯和隔热片的结构示意图。
图4是热双金属片的结构示意图。
图中:1-金属环 2-激光器 3-导线 4-量角盘 5-平面反射镜 6-热双金属片 7-电源 8-开关 9-温度探头 10-数字温度计 11-主动层金属 12-被动层金属 13-隔热片14-电热杯。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型进行详细地描述,但是应该指出本实用新型的实施不限于以下的实施方式。
见图1,一种热双金属盘螺旋光指针温度计,由测温系统、定标系统两部分构成,测温系统包括热双金属片6、激光器2、量角盘4、金属环1、平面反射镜5、电源7、温度探头9,热双金属片6成螺旋形盘在金属环1内,热双金属片6一端固定有平面反射镜5,另一端与金属环1内壁固定连接;量角盘4上设有金属环1固定在量角盘4上,金属环1的圆心与量角盘4的圆心重合,激光器2发送的激光通过平面反射镜5反射,形成光指针,激光器2通过导线3与电源7相连接,电源7和激光器2固定在量角盘4上;见图4,所述的热双金属片6由主动层金属11和被动层金属12组成,主动层金属11固定在被动层金属12上。使用时,打开激光器2,激光通过激光器2发射,再被反射到量角盘4上,形成光指针。当测量环境的温度变化时热双金属片6将发生扭转,使平面反光镜转动,进而使光指针转动。
见图2、图3,定标系统包括数字温度计10、温度探头9、电热杯14、隔热片13,隔热片13上设有圆形开口,隔热片13设置在电热杯14顶部,温度探头9固定在量角盘4底部,数字温度计10与温度探头9相连接,隔热片13中间的圆形开口直径与温度探头9的外径相匹配,温度探头9与隔热片13插接;温度探头9的长度小于电热杯14的深度。
温度探头9在定标时,一个功能是将温度信号转化为电信号传递给数字温度计10,另一个功能是将热量传递给盘螺旋的热双金属片6,使其发生扭转。
本实用新型的操作方法如下:首先对光指针温度计进行定标,通过光指针温度计上的量角盘4的角度刻度和数字温度计10测定热双金属片6的温度特性曲线,求出特性曲线的斜率k和截距b,然后通过曲线可测量其他环境中的温度。
具体的,见图2、图3,用水注满电热杯14,将温度探头9穿过隔热片13,再将隔热片13盖在电热杯14上,打开数字温度计10的开关8,再闭合开关8,然后打开激光器2的开关8,最后打开电热杯14的电源7开关8,在电热杯14加热过程中,温度探头9(设有温度传感器)将温度信号转化为电信号传递给数字温度计10,并且将热量传递给盘螺旋的热双金属片6,使其发生扭转。观察光指针所指示的刻度和数字温度计10的示数T,读取和记录一系列和T的数值(至少五组数据)。由理论公式温度与偏转角的函数关系:可得为线性关系,式中,T为热双金属的终态温度;T0为热双金属片6的初始温度(℃);h为热双金属片6的厚度(cm);K为热双金属的比弯曲系数(℃-1);L为双金属片的长度(cm);为光指针转过弧度(rad)。通过最小二乘法计算出线性回归方程,即特性曲线。也可以用软件进行线性拟合。数据记录完毕后,先关闭电热杯14的电源7,再断开开关8、关闭激光器2和数字温度计10。待电热杯14中水的温度降低到室温,再取出光指针温度计。定标后,可经过换算将量角盘4上的角度,对应的改为温度。此时,光指针温度计制作完成。测量时只要将温度探头9放在待测环境中就可以测量待测环境的温度。此时,温度探头9起到的作用只是将热量传递给热双金属片6,使其发生扭转。
该装置利用热双金属片6的热膨胀系数不同对温度进行测量,测量温度范围广,精度高;成本相对低廉、操作可靠性强。温度计的量程为5~90℃(可调),精确度为0.5℃,可基本满足生产、生活的需要;同时,利用激光束作为指针,所以能很好地避免回程差对测量精度的影响。
Claims (4)
1.一种热双金属盘螺旋光指针温度计,其特征在于,包括热双金属片、激光器、量角盘、金属环、平面反射镜、电源,热双金属片成螺旋形盘在金属环内,热双金属片一端固定有平面反射镜,另一端与金属环内壁固定连接;量角盘上设有金属环固定在量角盘上,金属环的圆心与量角盘的圆心重合,激光器发送的激光通过平面反射镜反射,形成光指针,激光器通过导线与电源相连接。
2.根据权利要求1所述的一种热双金属盘螺旋光指针温度计,其特征在于,所述的热双金属片由主动层金属和被动层金属组成,主动层金属固定在被动层金属上。
3.根据权利要求1所述的一种热双金属盘螺旋光指针温度计,其特征在于,还包括数字温度计、电热杯、隔热片、温度探头,隔热片上设有圆形开口,隔热片设置在电热杯顶部,温度探头固定在量角盘底部,数字温度计与温度探头相连接,温度探头与隔热片插接。
4.根据权利要求1所述的一种热双金属盘螺旋光指针温度计,其特征在于,所述的电源和激光器固定在量角盘上。
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CN109974875A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-07-05 | 上海电仪仪器仪表有限公司 | 一种热双金属温度计结构 |
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