CS243108B1

CS243108B1 - Thermocouple bushing

Info

Publication number: CS243108B1
Application number: CS847304A
Authority: CS
Inventors: Otto Miskovsky; Milan Exner; Oldrich Rybar; Augustyn Frey; Vladimir Holata; Vladimir Michna
Original assignee: Otto Miskovsky; Milan Exner; Oldrich Rybar; Augustyn Frey; Vladimir Holata; Vladimir Michna
Priority date: 1984-09-27
Filing date: 1984-09-27
Publication date: 1986-05-15
Also published as: CS730484A1

Abstract

Termočlánková průchodka pro vakuotěsný a izolovaný průchod termočlánku do recipientu nebo vakuových soustav například plynotěsných průmyslových pecí. Dolní část termočlánková průchodky tvoří příruba, ve které je uložen držák. Držák má v dosedací části různá tSsnSnl a středící kroužek, který je přitažen třmenovým rychlospojem. Na horní válcové části držáku je převlečená matice a další matice, které jsou uloženy uvnitř pouzdra. Na horní části je nasunuta hlavice. Středem je rúchoZí otvor, kterým prochází termolánek.Thermocouple bushing for vacuum-tight and insulated passage of a thermocouple into a recipient or vacuum systems, for example gas-tight industrial furnaces. The lower part of the thermocouple bushing is formed by a flange in which the holder is placed. The holder has various tSsnSnl in the seating part and a centering ring, which is tightened by a quick-release yoke. A nut and other nuts are slipped onto the upper cylindrical part of the holder, which are stored inside the housing. A head is inserted into the upper part. The center is a hole through which the thermocouple passes.

Description

Vynález se týká termočlánkové průchodky, která se používá pro vakuotěsný a izolovaný průchod termočlánku do recipientu nabo vakuových Bouátav.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a thermocouple bushing which is used for the vacuum-tight and insulated passage of a thermocouple into a recipient or vacuum chamber.

V současné dobč v různých oborech dochází k rozšiřování technologií s použitím vakua. Jedné se o tepelné zpracování součástí, vytváření difuzních a tenkých vrstev, zejména za použití anomélnlho doutnavého výboje. Pracovní tlaky při tčchto technologiích ae pohybují v rozsahu nízkého, atředniho i vysokého vakua. Pro úspěšný technologický proces je nejdůležitčjží parametr pracovní tlak a teplota zpracovávaných součástí.Nowadays, technology is deployed in various fields using vacuum. These are the heat treatment of the components, the formation of diffuse and thin layers, in particular using an anomalous glow discharge. The working pressures of these technologies and e are in the range of low, medium and high vacuum. The most important parameter for a successful technological process is the working pressure and temperature of the processed parts.

Často se stává, že součásti mají na různých místech povrchu rozdílnou teplotu.It often happens that the components have different temperatures at different surface locations.

Potom nemůže být ani technologie vytvářených vrstev kvalitní provedena na celém povrchu součásti. Při tepelném zpracování ve vákuu je situace obdobné, nebol při vakuu je přenos tepla pouze radiací. Je tedy důležité sledovat teplotu součástí na několika místech současně. V současná době se nejčaetěji používá bezdotykové měření teploty pomocí infrateploměrů. Při tomto aystému měření především záleží na emisivité vyzařovaného (měřeného) tělesa. Emisivita běžných materiálů (kovy, keramika, eklo atd) je známá, je však často ovlivněna v průběhu technologického procesu. Ovlivňující parametry jsou zejména vlastnosti povrchů součástí, jejich chemického složení a složeni potřebné technologické atmosféry. Nevýhodou tohoto systému je, že je možno méřit teplotu pouze v místě, kde je v recipientu průzor. Při vakuových procesech obvykle dochází k odpařování některých prvků případně olejových par vakuové soustavy. Zejména při technologiích napařovéní nebo naprašovéni tenkých vrstev dojde na určitou dobu k usazení odpařených částic též na průzor. Výše uvedené vlastnosti ovlivňují přesnost měřeni teploty, někdy způsobí i značné zkresleni měřených hodnot a tím ovlivní technologický proces.Then, even the quality of the layers produced cannot be carried out on the entire surface of the part. In vacuum heat treatment, the situation is similar, as in vacuum heat transfer is only radiation. It is therefore important to monitor the temperature of the components at several locations simultaneously. At present, the most frequently used non-contact temperature measurement using infrared thermometers. In this measurement system, the emissivity of the radiated (measured) body depends above all. Emissivity of common materials (metals, ceramics, ecology, etc.) is known, but is often affected during the process. The influencing parameters are in particular the properties of the surfaces of components, their chemical composition and the composition of the necessary technological atmosphere. The disadvantage of this system is that it is possible to measure the temperature only at the place where there is a visor in the recipient. In vacuum processes, some elements or oil vapors of the vacuum system usually evaporate. Especially in thin-film vapor deposition or sputtering technologies, the vaporized particles will also deposit on the window for a certain period of time. The aforementioned properties affect the accuracy of temperature measurement, sometimes causing considerable distortion of the measured values and thus affecting the technological process.

Podstata termoílénkové průchodky spočívá v tom, že dolní část průchodky tvoři příruba, ve které je uložen držák, který je prostorově umístěn tak, že mezi stěnou příruby a střední části držáku je mezera, které přechází do kuželové štěrbiny. Držák má v dosedaci části těsnění a v horní válcové části držáku je vložka s těsněním. Na osazené horní části držáku, mezi přítlačným kroužkem a přírubou je vložen středící kroužek s těsněním, který je přitažen třmenovým rychlospojem. Na horní válcové části držáku je převlečená Izolační matice a matice, přičemž obě matice a termočlánek jsou uloženy uvnitř pouzdra. Na horní Část pouzdra je nasunuta hlavice.The essence of the thermocouple bushing consists in that the lower part of the bushing forms a flange in which the holder is placed, which is spatially positioned such that there is a gap between the wall of the flange and the middle part of the holder, which passes into the conical slot. The holder has a gasket in the abutment part and an insert with a gasket in the upper cylindrical part of the holder. A centering ring with a gasket is inserted on the mounted upper part of the bracket, between the thrust ring and the flange, which is tightened by the quick-release coupling. On the upper cylindrical part of the holder there is an insulating nut and a nut, both nuts and a thermocouple are housed inside the housing. The head is slid onto the upper part of the housing.

Hlavní výhody uspořádání termočlánkové průchodky podle vynálezu spočívají v tom, že zajištuje dotyková měření teploty součástí a termočlánek lze snadno zavést i na tepelně odstíněné místa součástí, která nejsou vystavena přímé radiaci. Průchodů stěnou recipientu podle výkresu lze provést v podstatě libovolné množství, v potřebném místě a tak lze instalovat vhodné množství termočlánků a zaměňovat je.The main advantages of the inventive thermocouple bushing are that it provides tactile measurements of the temperature of the components, and the thermocouple can easily be introduced even at thermally shielded locations of components that are not exposed to direct radiation. By passing through the wall of the recipient according to the drawing, virtually any amount can be made, at a desired location, so that a suitable number of thermocouples can be installed and exchanged.

Průchody recipientem podle výkresu je možno jednak snadno zaslepit běžnými normalizovanými vakuovými díly, ale i využít je pro jiné účely, např. pro zavedení vakuové měrky, přívod plynů a podobně. Dále je u konstrukce průchodky zajištěna snadná vyměnitelnost součástí (použití třmenového rychlospoje 14), snadná montáž a demontáž.The passageways of the recipient according to the drawing can be easily blinded by conventional standardized vacuum parts, but also used for other purposes, for example for introducing a vacuum gauge, gas supply and the like. Furthermore, the design of the grommet ensures easy replacement of parts (use of quick-coupling 14), easy assembly and disassembly.

Instalací vhodného množství termočlánkových průchodek v plášti vakuové nádoby podle vynálezu se získá přehled o teplotě součástí (vsázky), což je hlavním předpokladem pro zdárná dodržení reprodukovatelnost! technologického procesu, jak při tepelném zpracování ve vakuu, tak i při fyzikálních procesech vytváření difuzních a tenkých vrstev.By installing a suitable amount of thermocouple bushings in the vacuum vessel housing according to the invention, an overview of the temperature of the components (charge) is obtained, which is a prerequisite for successful reproducibility! technological process, both in heat treatment in vacuum, and in physical processes of diffusion and thin film formation.

Na přiloženém výkrese je konkrétní provedení termočlánkové průchodky dle vynálezu. Termoč£ánková průchodka sestává z několika součástí, které budou blíže popsány v další části, tyto součásti průchodky jsou uloženy v přírubě 16. pouzdře 6 a třmenovém rychloapoji 14. V plášti vakuová nádoby 1S je uložena trubka 20 a k ní je vakuovým svarem 19 přivařena příruba 16.In the attached drawing, there is a particular embodiment of a thermocouple bushing according to the invention. The thermocouple bushing consists of several components which will be described in more detail below, these bushing components being housed in a flange 16 of the housing 6 and a quick-release coupler 14. A tube 20 is housed in the housing of the vacuum vessel 16 and flanged to it with a vacuum weld 19 16.

V ní je těsně ustaven středící kroužek 2, z dlelektrického materiálu, na jehož žebro vitém výstupku je uloženo těsnění ££. Středícím kroužkem 2 je provlečena část držáku 1, jehož středem prochází termočlánek 13. Na žebrovitý výstupek dosedá přítlačný kroužek £5« Držák £ je rotační součást s dvojitým osazením, v horní válcové části je dutý otvor pro vložení vložky £ s těsněním 12. Těsnění 12 je pro zlepěení vakuotěsnosti přitlačovéno vložkou £ pomocí matice £. Střední válcové část má v dosedací části pro těsnicí kroužek £0. Mezi vnitřní stěnou příruby 16 a hlavou držáku £ vzniká štěrbina £ o rozměrech 0,8 až 1 mm, která přechází do kuželové štěrbiny 8.A centering ring 2, made of a longitudinal electrical material, is sealed therein. A part of the holder 1 is threaded through the centering ring 2 and the thermocouple 13 passes through the center. The rib 5 is supported by a thrust ring 65. The holder 6 is a rotating part with a double shoulder. it is pressed by means of a nut 6 to improve the vacuum-tightness. The central cylindrical portion has a sealing ring 40 in the abutment portion. Between the inner wall of the flange 16 and the head of the holder 8, a slot 8 of 0.8 to 1 mm is formed, which passes into a conical slot 8.

Ke středícímu kroužku 2 je držák £ přitlačovén izolační maticí £ ^z dielektrického materiálu pomocí závitu £. Izolační matice £ má ve středu průchozí otvor, opatřený závitem, na vnějším plášti je také opatřena závitem, v hlavě má malé zahloubení, které později přechází do řečeného průchozího otvoru. Na horní části držáku £ je déle navlečena matice £, která je opatřena závitem na vnitřní duté části, tato dutá část přechází do malého průchozího otvoru, kterým prochází termočlánek 13. Matice £ a £ a termočlánek 13 jsou uloženy v pouzdře 6, které je válcového tvaru, v dolní části je rozšířeno a uvnitř je závit, do kterého je zašroubována izolační matice £. Na vrchní části pouzdra 6 je ustavena hlavice ££ která slouží pro připojení termočlánku ££ a další zapojení k přístrojům. Celá sestava termočlánkové průchodky je tlačena na přírubu 16 přítlačným kroužkem 15 a vakuově je spojena s vakuovou nádobou 18 třmenovým rychlospojem 14.The holder 4 is pressed against the centering ring 2 by an insulating nut 6 ^of dielectric material by means of a thread 6. The insulating nut 8 has a threaded through hole in the center, it is also threaded on the outer shell, and has a small recess in the head, which later passes into said through hole. On the upper part of the holder 8, the nut 6 is threaded longer and is threaded on the inner hollow part; in the lower part is widened and inside is a thread into which the insulating nut 6 is screwed. At the top of the housing 6, a head 60 is provided which serves to connect the thermocouple 60 and further wiring to the devices. The entire thermocouple feedthrough assembly is pushed onto the flange 16 by the thrust ring 15 and is vacuum-coupled to the vacuum vessel 18 by the yoke quick coupler 14.

Mimo uvedeného konkrétního využití vynálezu je možné tuto termočlénkovou průchodku obecnš využít všude tam, kde je důležité snímat a regulovat teplotu součástí v plynotěsných prostorách, např. v plynotěsných průmyslových pecích s řízenou atmosférou nebo i v zařízeních s využitím kryogenního tepla.In addition to the particular application of the invention, this thermocouple bushing can generally be used wherever it is important to sense and control the temperature of components in gas-tight rooms, such as gas-tight industrial furnaces with controlled atmosphere or even in cryogenic heat applications.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A thermocouple bushing, embedded in a tube in a wall of a vacuum vessel centered by a thermocouple, characterized in that the lower part of the bushing is formed by a flange (16) connected to a vacuum seal (19) and a tube (20). a holder (1) which is spatially positioned such that between the wall of the flange (16) and the storage part of the holder (1) there is a gap (7) which passes into the tapered slot (8), the holder (1) having a seal (10), in the upper cylindrical part of the holder (1) there is an insert (3) with gasket (12), on the mounted upper part of the holder (1), a centering ring (2) is inserted between the thrust ring (15) and flange (16) ) 3 a gasket (11), which is tightened by the quick-release coupler (14), and on the upper cylindrical part of the bracket (1) there are union nuts (5) and nuts (4), both nuts (4, 5) and thermocouple (13) ) are housed inside the housing (6) and on the upper part the head (17) is pushed onto the housing (6).

Thermocouple bushing according to claim 1, characterized in that the holder (1) is a rotary body, the upper part of which is formed by a cylindrical part with a cavity in which the insert (3) is threaded on the outer surface of the upper cylindrical part. part of the holder (1) has in the upper bearing part of the holder, in which the seal (10) is placed and at the opposite end the rotating shape of the holder (1) becomes slightly conical, the lower part of the holder (1) my hole through the axis.

3. The thermocouple bushing according to claim 1, characterized in that the centering ring (2) is a rotary component made of longitudinal material having a through hole in its axis, on the outer cylindrical part there is a spherical projection with a concave rounded edge in which the gasket ( 11).

A ternary bushing according to claim 1, characterized in that the insulating nut (5) is threaded on both the outer and the inner fetus, has a low central recess in the upper abutment portion, and a through hole in the axis of the insulating nut (5). 5) is made of dielectric material.

5. The thermocouple bushing according to claim 1, characterized in that the nut (4) has a through hole in the axis, at the bottom of the nut (4) the hole is widened and threaded.

6. Thermocouple bushing according to claim 1, characterized in that the sleeve (6) is formed by a cylindrical hollow part which is expanded in the lower part and in the inner surface of the expanded part there is a thread and a shoulder.

7. Thermocouple bushing according to claim 1, characterized in that the flange (16) is one piece.