CS256543B1

CS256543B1 - Temperature sensor for current medium measurement

Info

Publication number: CS256543B1
Application number: CS868523A
Authority: CS
Inventors: Jiri Cmuchalek; Jiri Masek; Vladislav Dedic
Original assignee: Jiri Cmuchalek; Jiri Masek; Vladislav Dedic
Priority date: 1986-11-22
Filing date: 1986-11-22
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS852386A1

Abstract

Řečení ee týká snímače teploty pro měření v proudícím médiu. Na nosné destičce Je připevněn sponou termoelektrický měrný prvek. Funkční část prvku je umístěna v průchozím otvoru nosně destičky. Spoje měrného termoelektrického prvku s vývody snímače jsou spolu se sponou uloženy v plášti. Pláět je vytvořen zastříknutím pryskyřicí nebo keramickým tmelem. V potrubí je snímač upevněn prostřednlotvím připevnovaoího otvoru v nosné destičce. Plocha snímače je kolmo ke směru proudění. Proudící médium obtéká funkční prvek termoelektrického měrného prvku. Řeěení se využije v řídicí, měřloí a automatizační technice.The solution ee concerns a temperature sensor for measurement in a flowing medium. A thermoelectric measuring element is attached to a support plate with a clip. The functional part of the element is located in a through hole in the support plate. The connections of the measuring thermoelectric element with the sensor terminals are stored in a casing together with the clip. The casing is formed by spraying resin or ceramic sealant. The sensor is fixed in the pipeline by means of a mounting hole in the support plate. The surface of the sensor is perpendicular to the direction of flow. The flowing medium flows around the functional element of the thermoelectric measuring element. The solution is used in control, measurement and automation technology.

Description

(54)(54)

ČMUCHÁLEK JIŘÍ,ČMUCHÁLEK JIŘÍ,

MAŠEK JIŘÍ ing.,MASEK JIRI ing.,

DĚDIČ VLADISLAV ing., PRAHADEDIC VLADISLAV ing., PRAGUE

Snímač teploty pro měření v proudioím médiuTemperature sensor for measurement in streaming medium

Řečení ee týká snímače teploty pro měření v proudícím médiu. Na nosné destičce Je připevněn sponou termoelektrický měrný prvek. Funkční část prvku je umístěna v průchozím otvoru nosně destičky.Said ee refers to a temperature sensor for measurement in a flowing medium. The thermoelectric measuring element is fastened to the support plate. The functional part of the element is located in the through hole of the carrier plate.

Spoje měrného termoelektrického prvku s vývody snímače jsou spolu se sponou uloženy v plášti. Pláět je vytvořen zastříknutím pryskyřicí nebo keramickým tmelem. V potrubí je snímač upevněn prostřednlotvím připevnovaoího otvoru v nosné destičce. Plocha snímače je kolmo ke směru proudění. Proudící médium obtéká funkční prvek termoelektrického měrného prvku. Řeěení se využije v řídicí, měřloí a automatizační technice.The connections of the thermoelectric element to the sensor terminals are placed in the housing together with the clip. The liner is formed by spraying with resin or ceramic sealant. In the pipeline, the sensor is fixed by means of a mounting hole in the support plate. The sensor surface is perpendicular to the flow direction. The flowing medium bypasses the functional element of the thermoelectric measuring element. The solution is used in control, measuring and automation technology.

Vynález se týká snímače teploty pro měření v proudícím mediu, u kterého je plášťový termoelektrický měrný prvek upevněný na nosné destičce·BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a temperature sensor for measurement in a flowing medium in which a sheathed thermoelectric measuring element is mounted on a carrier plate.

Pro proměřování charakteristik a přechodových jevů proudových strojů v laboratořích, při zkouškách i v provozu se používají snímače teploty. Jsou známé snímače teploty s extrémně nízkou časovou konstantou, u kterých se oohlazuje proudícím mediem žhavené vlákno· Dále jsou známé snímače a velmi jemnými termočlánky umístěnými v měřeném prostředí. Nevýhodou těchto snímačů je, že jsou snadno zranitelné jak prouděním vlastního média, tak jeho případnými nečistotami. Tyto snímače mají jen malou provozní životnost. Snímače, které se zaměřují na velmi přesné výsledky měření v úzce vymezených podmínkách, používají dlouhodobě stárnuté, převážně platinové měřicí prvky, chráněné složitými plášti proti nežádoucímu předávání a odvádění tepla ze snímače. Nevýhodou těchto snímačů je pomalejší časová konstanta. Jejich vysokou přesnost je možno využít jen v úzce vymezených podmínkách. Jsou známé též snímača, které jsou určeny pro měření ve vysokýcíh až nadzvukových rychlostech. Nevýhodou těchto snímačů je nepřesné měření při nižších rychlosteoh proudícího media. Rovněž časová konstanta těchto snímačů je pomalá. Společnou nevýhodou všeoh těchto snímačů je, že se nemohou použít pro přesná měření v oblastech s velkým dynamickým a mechanickým namáháním a pro měření tlaků nižších než je tlak atmosférický· Tři těohto nižších tlacích se snižuje jejich časová konstanta.Temperature sensors are used to measure the characteristics and transient phenomena of jet machines in laboratories, in tests and in operation. Extremely low time constant temperature sensors are known in which the filament to be heated by the flowing medium is cooled. Furthermore, the sensors and very fine thermocouples placed in the measured environment are known. The disadvantage of these sensors is that they are easily vulnerable both by the flow of the medium itself and its possible impurities. These sensors have only a short service life. Sensors, which focus on very accurate measurement results in tightly defined conditions, use long-term, mostly platinum measuring elements, protected by complex shells against unwanted heat transfer and dissipation from the sensor. The disadvantage of these sensors is a slower time constant. Their high accuracy can only be used in tightly defined conditions. Sensors are also known which are designed to measure at high to supersonic speeds. The disadvantage of these sensors is the inaccurate measurement at lower velocities of the flowing medium. Also, the time constant of these sensors is slow. A common disadvantage of all these sensors is that they cannot be used for accurate measurements in areas of high dynamic and mechanical stress and for measuring pressures lower than atmospheric pressure.

Tyto nedostatky odstraňuje snímač teploty pro měření v proudícím mediu podle vynálezu. Snímač je vytvořen z plášťového termoelektrického měrného prvku upevněného na nosné destičce. Podstata vynálezu spočívá v tom, že měrný plášťový termoelektrický prvek je na nosné destičce upevněn uchyc ovací sponou. Spoje vývodů termoelektrického měrného prvku s vývody snímače jsou společně se sponou vThese drawbacks are overcome by the temperature sensor for measurement in the flowing medium according to the invention. The sensor is made of a sheathed thermoelectric measuring element mounted on a support plate. SUMMARY OF THE INVENTION The invention is based on the fact that the specific sheath thermoelectric element is fastened to the carrier plate by a fastening clip. The terminals of the thermoelectric measuring element terminals with the sensor terminals are together with the clamp v

uloženy v plášti. Plášt je vytvořen z pryskyřice, nebo z keramického tmelu. Nosná destička je opatřena otvorem, v němž je umístěna funkční část měrného termoelektrického prvku.stored in the mantle. The sheath is made of resin or ceramic sealant. The support plate is provided with an opening in which the functional portion of the thermoelectric element is located.

Výhodou uspořádání podle vynálezu je, že tuhá nosná destička dobře odolává mechanickému namáhání. Otvor v nosné destičce umožňuje proudění měřeného media kolem měrného vIt is an advantage of the arrangement according to the invention that the rigid support plate resists good mechanical stress. The opening in the carrier plate allows the measured medium to flow around the specific v

prvku. Tím zajištuje dobrý přestup tepla z měřeného media na měrný prvek. Snímač velmi rychle reaguje na změny teploty proudícího mediaja to při tlacích větších i menších než je atmosférický tlak. Časová konstanta snímače je velmi dobrá. Plášť, ve kterém jsou uloženy spoje vývodů termoelektrického měrného prvku a vývody snímače a spona, je možno jednoduše vytvořit zastříknutím. Tím se zajistí dostatečné zpevnění, které zabraňuje jak mechanickému vytažení tak zkratu. Celý snímač je dostatečně odolný proti mechanickým i dynamickým účinkům, které vznikají v proudových strojích.element. This ensures a good heat transfer from the measured medium to the measuring element. The sensor reacts very quickly to changes in the temperature of the flowing medium and at pressures greater and less than atmospheric pressure. The sensor time constant is very good. The housing in which the connections of the terminals of the thermoelectric measuring element and the terminals of the sensor and the clip are located can be easily formed by spraying. This ensures sufficient reinforcement that prevents both mechanical pulling out and short circuiting. The entire sensor is sufficiently resistant to mechanical and dynamic effects that occur in jet machines.

Příklad uspořádání snímače podle vynálezu je znázorněn na připojeném výkresu. Na obr. 1 je snímač v nárysném pohledu s částečným řezem v prostoru spojů měrného prvku a vývodů snímače a na obr. 2 je snímač v příčném řezu.An example of a sensor arrangement according to the invention is shown in the attached drawing. Fig. 1 is a partial cross-sectional view of the sensor in the joint area of the measuring element and the sensor terminals; and Fig. 2 is a cross-sectional view of the sensor.

Nosná destička 1 má tvar obdélníkové desky. V destičce i je vytvořen průchozí otvor 8. Průchozí otvor 8 má obdélníkový průřez se zaoblenými rohy. V průchozím otvoru 8 je umístěna funkční část termoelektrického měrného prvku 2.The carrier plate 1 has the shape of a rectangular plate. A through hole 8 is formed in the plate 1. The through hole 8 has a rectangular cross-section with rounded corners. The functional portion of the thermoelectric measuring element 2 is located in the through hole 8.

K destičce 1 je tennoelektrický měrný prvek 2 upevněn sponou £. Spona £ je vytvořena z plochého materiálu a má průřez tvaru obráceného U. Uvnitř spony £ je část měrného termoelektrického prvku 2, kterou spona £ přitlačuje k destičce 1. Boky spony 3 prochází otvory v destičce 1. Elektrické vývody £ termoelektrického měrného prvku 2 jsou spojeny s elektrickými vývody snímače spojů £.The thermocouple 2 is fastened to the plate 1 by a clip 6. The clip 5 is formed of a flat material and has an inverted U-shaped cross-section. with electrical connections of the sensor of the connections.

Spoje £ jsou vytvořeny pájením cínem, stříbrem, nebo svařováním. Elektrické vývody £ termoelektrického měrného prvku 2 i jejich spoje s elektrickými vývody snímače jsou spolu se sponou £ uloženy v plášti 6. Plášť 6 je vytvořen například zastříknutím elektricky izolační hmotou například pryskyřicí nebo keramickým tmelem. V nosné destičce 1 je vytvořen též kruhový připevňovací otvor £ pro připevnění snímače v potrubí v němž se -měří teplota.The joints 8 are formed by soldering by tin, silver, or welding. The electrical outlets 6 of the thermoelectric metering element 2 and their connections to the electrical outlets of the sensor, together with the clip 6, are housed in the housing 6. The housing 6 is formed, for example, by spraying an electrically insulating material with resin or ceramic. In the support plate 1 is also formed a circular mounting hole 6 for mounting the sensor in the pipe in which the temperature is measured.

Když je snímač ve funkci, je uložen v potrubí, v držáku, který není na výkrese znázorněn. V držáku je zasunuta nosné destička 1, která je upevněna šroubem, procházejícím připevnovacím otvorem £. Větší plocha destičky 1 je nastavena kolmo na směr proudění media v potrubí. Proudící medium prochází průchozím otvorem 8, obtéká měrný prvek 2, který měří teplotu media.When the sensor is in operation, it is housed in a pipe, in a bracket not shown in the drawing. A support plate 1 is inserted in the holder, which is fixed by a screw passing through the fixing hole 6. The larger surface of the plate 1 is set perpendicular to the flow direction of the medium in the pipe. The flowing medium passes through the through hole 8, bypassing the measuring element 2, which measures the temperature of the medium.

Vynálezu se využije v měřicí, řídicí a autoraati začni technice, v provozech kompresorů, kde umožní měření, řízení a automatizaci průměrné teploty proudících medií. Využití je zvláště vhodné pro provozy se zvýšenou rychlostí a úrovní chvění, kde je vyžadována velmi krátká časová konstanta.The invention will be utilized in measuring, control and authoring techniques, in compressor operations where it allows the measurement, control and automation of the average temperature of the flowing media. The use is particularly suitable for operations with increased speed and vibration levels where a very short time constant is required.

Claims

BACKGROUND OF THE INVENTION

Temperature sensor for flow-through measurement, formed from a sheathed thermoelectric measuring element mounted on a support plate, characterized in that the sheathed thermoelectric element (2) is fastened to the support plate (1) by a clamp (3) which is together with the joints (4) electrical outlets (5) of the thermoelectric measuring element (2) housed in a sheath (6) made of resin or ceramic mastic, the support plate (1) having a through hole (9) in which it is located the functional part of the specific thermoelectric element (2).