EA031036B1 - Temperature sensor - Google Patents
Temperature sensor Download PDFInfo
- Publication number
- EA031036B1 EA031036B1 EA201692147A EA201692147A EA031036B1 EA 031036 B1 EA031036 B1 EA 031036B1 EA 201692147 A EA201692147 A EA 201692147A EA 201692147 A EA201692147 A EA 201692147A EA 031036 B1 EA031036 B1 EA 031036B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- plug
- blind hole
- tube
- pipe
- diameter
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/08—Protective devices, e.g. casings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/02—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
- G01K7/023—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples provided with specially adapted connectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении температуры газообразных, жидких и твердых сред. Предложен датчик температуры, включающий в себя чувствительный элемент, выполненный в виде кабельного термоэлектрического преобразователя, и защитный чехол, состоящий из отрезка трубы и пробки. Отличительной особенностью предлагаемого датчика является то, что пробка имеет длину, равную или превышающую свой диаметр, и глухое отверстие, предназначенное для размещения части чувствительного элемента со стороны рабочего спая, при этом торец пробки выступает за трубу на величину выступа К, находящуюся в диапазоне 0,5<К<2,0 А, где А - диаметр чувствительного элемента. Техническим результатом является снижение тепловой инерции при сохранении блочномодульного типа исполнения, что позволяет сохранить все достоинства, присущие ему.The invention relates to measuring equipment and can be used when measuring the temperature of gaseous, liquid and solid media. The proposed temperature sensor, which includes a sensitive element, made in the form of a cable thermoelectric converter, and a protective cover, consisting of a section of pipe and tube. A distinctive feature of the proposed sensor is that the cork has a length equal to or greater than its diameter, and a blind hole designed to accommodate part of the sensing element on the side of the working junction, while the end of the cork protrudes beyond the pipe by an amount of protrusion K in the range 0, 5 <К <2.0 A, where A is the diameter of the sensitive element. The technical result is to reduce thermal inertia while maintaining the block-type type of execution, which allows you to save all the advantages inherent in it.
031036 В1031036 B1
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам измерения температуры, и может быть использовано при измерении температуры газообразных, жидких и твердых сред.The invention relates to measuring equipment, in particular to the means of measuring temperature, and can be used when measuring the temperature of gaseous, liquid and solid media.
Известен датчик температуры, содержащий чувствительный элемент, выполненный в виде кабельного термоэлектрического преобразователя, и защитный чехол, состоящий из отрезка трубы и пробки. При этом в пробке выполнено глухое отверстие, предназначенное для размещения части чувствительного элемента со стороны рабочего спая. Причем оболочка элемента приварена к пробке, а пробка к трубе, образуя единый узел. (Производственная компания ТЕСЕЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ 2016, ТАФАРЕТ, 2015, с. 2-27).Known temperature sensor, containing the sensitive element, made in the form of a cable thermoelectric transducer, and a protective cover, consisting of a segment of pipe and tube. At the same time, a blind hole is made in the plug, designed to accommodate part of the sensing element on the side of the working junction. Moreover, the shell element is welded to the cork, and the cork to the pipe, forming a single node. (Production company TESEY PRODUCT CATALOG 2016, TAFARET, 2015, p. 2-27).
Известный датчик температуры обладает малой инерционностью. Так, показатель тепловой инерции (τ0,63), определяемый по ГОСТ 6616-94, составляет 12 с для датчика с наружным диаметром 10 мм. Однако его ремонтопригодность является низкой, поскольку бездефектное извлечение чувствительного элемента невозможно. Поверка и/или калибровка датчика осуществляется без демонтажа чувствительного элемента, что ограничивает количество одновременно поверяемых и/или калибруемых датчиков из-за их габаритных размеров.Known temperature sensor has a low inertia. Thus, the indicator of thermal inertia (τ0.63), determined according to GOST 6616-94, is 12 s for a sensor with an outer diameter of 10 mm. However, its maintainability is low, because the defect-free removal of the sensitive element is impossible. The calibration and / or calibration of the sensor is carried out without dismantling the sensitive element, which limits the number of simultaneously calibrated and / or calibrated sensors because of their overall dimensions.
Известен датчик температуры, содержащий чувствительный элемент, выполненный в виде кабельного термоэлектрического преобразователя, и защитный чехол, состоящий из отрезка трубы и пробки. При этом в пробке выполнено глухое отверстие, предназначенное для размещения части чувствительного элемента со стороны рабочего спая. Причем оболочка элемента приварена к пробке, а пробка к трубе. Основная часть пробки длиной не менее 10 мм размещена снаружи защитного чехла и имеет диаметр меньше, чем диаметр трубы (Производственная компания ТЕСЕЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ 2016, ТАФАРЕТ, 2015, с. 2-64). Данный датчик обладает еще лучшими показателями по инерционности, чем предыдущий. Так, показатель тепловой инерции (τ0,63), определяемый по ГОСТ 6616-94, составляет 5 с для датчиков наружным диаметром 10 мм при диаметре пробки 5 мм и 8 с при диаметре пробки 7 мм. Однако ремонтопригодность указанного датчика температуры также является низкой, поскольку бездефектное извлечение чувствительного элемента невозможно. Поверка и/или калибровка датчика осуществляется без демонтажа чувствительного элемента, что ограничивает количество одновременно поверяемых и/или калибруемых датчиков из-за их габаритных размеров. Кроме того, изготовление такой пробки требует значительных затрат времени, что ведет к удорожанию датчика.Known temperature sensor, containing the sensitive element, made in the form of a cable thermoelectric transducer, and a protective cover, consisting of a segment of pipe and tube. At the same time, a blind hole is made in the plug, designed to accommodate part of the sensing element on the side of the working junction. Moreover, the shell element is welded to the cork, and the cork to the pipe. The main part of the cork with a length of at least 10 mm is placed outside the protective cover and has a diameter smaller than the diameter of the pipe (TESEY Production Company PRODUCT CATALOG 2016, TAFARET, 2015, pp. 2-64). This sensor has even better inertia than the previous one. Thus, the index of thermal inertia (τ0.63), determined according to GOST 6616-94, is 5 s for sensors with an outer diameter of 10 mm with a tube diameter of 5 mm and 8 with a tube diameter of 7 mm. However, the maintainability of the specified temperature sensor is also low, because defect-free removal of the sensitive element is impossible. The calibration and / or calibration of the sensor is carried out without dismantling the sensitive element, which limits the number of simultaneously calibrated and / or calibrated sensors because of their overall dimensions. In addition, the manufacture of such a tube requires a significant investment of time, which leads to an increase in the cost of the sensor.
Наиболее близким к заявляемому датчику по технической сути является датчик температуры, включающий в себя чувствительный элемент, выполненный в виде кабельного термоэлектрического преобразователя, и защитный чехол, состоящий из отрезка трубы и пробки. Чувствительный элемент просто контактирует с пробкой в районе рабочего спая ( Термоэлектрические преобразователи температуры, Теория, практика, развитие, ПК Тесей, 2004, с. 47). Данное техническое решение выбрано за прототип. Конструкция прототипа относится к блочно-модульному типу исполнения датчиков и позволяет осуществлять при необходимости замену чувствительного элемента или замену чехла. Такая конструкция также позволяет осуществлять поверку и/или калибровку большого числа датчиков одновременно, т.к. поверяются только чувствительные элементы, имеющие существенно меньший диаметр, чем датчик с чехлом (диаметр чувствительного элемента 3 мм). Однако прототип имеет недостаточный показатель по тепловой инерционности, всего лишь 20 с для датчика с наружным диаметром 10 мм.The closest to the claimed sensor to the technical essence is a temperature sensor, which includes a sensitive element, made in the form of a thermoelectric cable converter, and a protective cover, consisting of a length of pipe and plug. The sensing element is simply in contact with the plug in the area of the working junction (Thermoelectric temperature transducers, Theory, practice, development, Tesey PC, 2004, p. 47). This technical solution is chosen for the prototype. The design of the prototype relates to a block-modular type of sensor performance and allows, if necessary, the replacement of a sensitive element or the replacement of a cover. This design also allows for the verification and / or calibration of a large number of sensors at the same time, since Only sensitive elements having a significantly smaller diameter than a sensor with a cover (3 mm diameter sensitive element) are verified. However, the prototype has an insufficient indicator of thermal inertia, only 20 s for a sensor with an outer diameter of 10 mm.
Авторы решали задачу по созданию датчика температуры, лишенного указанных недостатков. Технический результат заключается в снижении показателя тепловой инерции при сохранении блочномодульного типа исполнения, что позволяет сохранить все достоинства, присущие ему.The authors solved the problem of creating a temperature sensor, devoid of these shortcomings. The technical result is to reduce the rate of thermal inertia while maintaining the block-modular type of execution that allows you to save all the advantages inherent in it.
Для решения поставленной задачи, а также для достижения заявленного технического результата предлагается датчик температуры, включающий в себя чувствительный элемент, выполненный в виде кабельного термоэлектрического преобразователя, и защитный чехол, состоящий из отрезка трубы и пробки. Отличительной особенностью предлагаемого датчика является то, что пробка имеет длину, равную или превышающую свой диаметр, и глухое отверстие, предназначенное для размещения части чувствительного элемента со стороны рабочего спая, при этом торец пробки выступает за трубу на величину выступа K, находящуюся в диапазоне 0,5 А<К<2,0 А, где А - диаметр чувствительного элемента.To solve the problem, as well as to achieve the stated technical result, a temperature sensor is proposed, which includes a sensitive element made in the form of a cable thermoelectric converter, and a protective cover consisting of a pipe and plug section. A distinctive feature of the proposed sensor is that the cork has a length equal to or greater than its diameter, and a blind hole designed to accommodate part of the sensing element on the side of the working junction, while the end of the cork protrudes beyond the pipe by an amount of protrusion K in the range 0, 5 A <K <2.0 A, where A is the diameter of the sensitive element.
Дополнительно предлагается выполнить торец пробки выступающим за край трубы на величину K=(1,2±0,1) А.Additionally, it is proposed to perform the end of the tube protruding beyond the edge of the pipe by the value of K = (1.2 ± 0.1) A.
Дополнительно предлагается часть чувствительного элемента вставить в глухое отверстие пробки с возможностью его бездефектного извлечения.Additionally, it is proposed to insert a part of the sensing element into the blind hole of the plug with the possibility of its defect-free removal.
Дополнительно предлагается часть чувствительного элемента вставить в глухое отверстие пробки до упора торца оболочки в дно глухого отверстия пробки.Additionally, it is proposed to insert a part of the sensing element into the blind hole of the cork up to the stop of the shell end into the bottom of the blind hole of the cork.
Дополнительно предлагается глухое отверстие выполнить с конусным участком.Additionally, it is proposed to perform a blind hole with a conical section.
Дополнительно предлагается глухое отверстие выполнить таким образом, чтобы минимальная толщина пробки была больше или равна толщине стенки трубы.Additionally, it is proposed to make a blind hole in such a way that the minimum thickness of the plug is greater than or equal to the thickness of the pipe wall.
Также дополнительно предлагается наружную поверхность пробки выполнить цилиндрической формы переменного диаметра.It is also additionally proposed that the outer surface of the tube be of a cylindrical shape of variable diameter.
При этом кабельный термоэлектрический преобразователь может быть выполнен как с изолированIn this case, the cable thermoelectric converter can be made as with insulated
- 1 031036 ным от оболочки рабочим спаем, так и с неизолированным.- 1 031036 from the shell of the working junction, and with non-insulated.
Выполнение пробки с длиной, равной или превышающей свой диаметр с глухим отверстием, предназначенным для размещения части чувствительного элемента со стороны рабочего спая, так что торец пробки выступает за трубу на величину выступа K, находящуюся в диапазоне 0,5 А<1<<2.0 А, позволяет значительно сократить показатель тепловой инерции датчика температуры при сохранении блочномодульного исполнения. Так, для датчика с наружным диаметром 10 мм показатель тепловой инерции составляет 8 с.Making a plug with a length equal to or greater than its diameter with a blind hole designed to accommodate part of the sensing element on the side of the working junction, so that the end of the plug protrudes beyond the tube by an amount of protrusion K in the range 0.5 A <1 << 2.0 A , can significantly reduce the rate of thermal inertia of the temperature sensor while maintaining a block-modular design. Thus, for a sensor with an outer diameter of 10 mm, the thermal inertia index is 8 s.
Выполнение условия выхода торца пробки за край трубы на величину K=(1,2±0,1) А наиболее точно приближает показатель тепловой инерции к оптимальной величине.The fulfillment of the condition of the end of the tube beyond the edge of the pipe by the value of K = (1.2 ± 0.1) A most closely approximates the rate of thermal inertia to the optimum value.
Дополнительные предложения по пп.3-5 формулы позволяют осуществлять демонтаж чувствительного элемента из защитного чехла.Additional proposals for PP.3-5 formulas allow the dismantling of the sensitive element of the protective cover.
Исполнение глухого отверстия таким образом, чтобы минимальная толщина пробки была больше или равна толщине стенки трубы, позволяет не снижать ресурс эксплуатации в условиях агрессивной среды.Execution of a blind hole in such a way that the minimum thickness of the tube is greater than or equal to the thickness of the pipe wall, allows you to not reduce the service life in a hostile environment.
Выполнение наружной цилиндрической поверхности пробки переменного диаметра позволяет вставлять пробку в трубу на заданную величину.The implementation of the outer cylindrical surface of the tube of variable diameter allows you to insert the tube into the pipe by a specified amount.
Варианты исполнения чувствительного элемента в виде кабельного термоэлектрического преобразователя с изолированным и с неизолированным от оболочки рабочим спаем позволяют расширить область применения датчика.The versions of the sensitive element in the form of a cable thermoelectric converter with an isolated junction insulated and non-insulated from the shell allow the sensor to be expanded.
На фиг. 1 представлено заявляемое устройство с гладкой цилиндрической пробкой и с изолированным рабочим спаем, на фиг. 2 представлен датчик с неизолированным от оболочки рабочим спаем и пробкой, у которой наружная цилиндрическая поверхность выполнена с переменным диаметром, где 1 чувствительный элемент, выполненный в виде кабельного термоэлектрического преобразователя, 2 труба, 3 - пробка, 4 - рабочий спай. Размер L означает длину пробки, размер D означает диаметр пробки, размер А означает диаметр чувствительного элемента, размер K - выступ пробки за край трубы, а размер S означает минимальную толщину пробки, которая равна толщине стенки чехла.FIG. 1 shows the inventive device with a smooth cylindrical tube and with an isolated working junction; FIG. 2 shows a sensor with an unsealed working junction and a plug, in which the outer cylindrical surface is made with a variable diameter, where 1 sensitive element is made in the form of a cable thermoelectric converter, 2 is a pipe, 3 is a plug, 4 is a working junction. Size L means the length of the plug, size D means the diameter of the plug, size A means the diameter of the sensitive element, size K means the protrusion of the plug beyond the edge of the pipe, and size S means the minimum thickness of the plug that is equal to the thickness of the wall of the cover.
Во время работы датчика при его нагреве тепловой поток быстро достигает рабочего спая 4, проходя через чехол 2 и пробку 3.During operation of the sensor when it is heated, the heat flux quickly reaches the working junction 4, passing through the cover 2 and the plug 3.
Эффект быстрой теплопередачи достигается за счет того, что пробка 3, имеющая высокий коэффициент теплопроводности, быстро принимает температуру среды, а существенное увеличения площади контакта между пробкой 3 и поверхностью оболочки чувствительного элемента 1 в зоне рабочего спая 4 позволяет теплу быстро разогреть рабочий спай 4.The effect of rapid heat transfer is achieved due to the fact that cork 3, having a high thermal conductivity coefficient, quickly takes the temperature of the medium, and a significant increase in the contact area between cork 3 and the surface of the shell of the sensing element 1 in the area of working junction 4 allows heat to quickly heat working junction 4.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015150506A RU2607338C1 (en) | 2015-11-25 | 2015-11-25 | Temperature sensor |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201692147A2 EA201692147A2 (en) | 2017-06-30 |
| EA201692147A3 EA201692147A3 (en) | 2017-09-29 |
| EA031036B1 true EA031036B1 (en) | 2018-11-30 |
Family
ID=58452777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201692147A EA031036B1 (en) | 2015-11-25 | 2016-11-24 | Temperature sensor |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA031036B1 (en) |
| RU (1) | RU2607338C1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110514247A (en) * | 2019-09-23 | 2019-11-29 | 安徽容知日新科技股份有限公司 | Sensing equipment |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU263213A1 (en) * | Луганский филиал Государственного проектно констр , научно исследовательского института автома угольной промышленности | THERMAL BENCH FOR MEASURING HIGH TEMPERATURES IN A STRONG MAGNETIC FIELD | ||
| SU1191751A1 (en) * | 1984-03-16 | 1985-11-15 | Предприятие П/Я А-3759 | Method of producing hot junction of incased thermocouple |
| SU1394064A1 (en) * | 1986-04-07 | 1988-05-07 | Тбилисский Медицинский Институт | Temperature-measuring device |
| WO1992002794A1 (en) * | 1990-08-02 | 1992-02-20 | Brenholts Alfred R | Thermocouple equipped with ceramic insulator and sheath and method of making same |
| RU66040U1 (en) * | 2007-04-13 | 2007-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Производственная компания "ТЕСЕЙ" | THERMOELECTRIC CONVERTER FOR MEASURING TEMPERATURE BY THE METHOD OF SHORT-TERM IMMERSION IN A THERMOMETRIC MEDIUM |
-
2015
- 2015-11-25 RU RU2015150506A patent/RU2607338C1/en active
-
2016
- 2016-11-24 EA EA201692147A patent/EA031036B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU263213A1 (en) * | Луганский филиал Государственного проектно констр , научно исследовательского института автома угольной промышленности | THERMAL BENCH FOR MEASURING HIGH TEMPERATURES IN A STRONG MAGNETIC FIELD | ||
| SU1191751A1 (en) * | 1984-03-16 | 1985-11-15 | Предприятие П/Я А-3759 | Method of producing hot junction of incased thermocouple |
| SU1394064A1 (en) * | 1986-04-07 | 1988-05-07 | Тбилисский Медицинский Институт | Temperature-measuring device |
| WO1992002794A1 (en) * | 1990-08-02 | 1992-02-20 | Brenholts Alfred R | Thermocouple equipped with ceramic insulator and sheath and method of making same |
| RU66040U1 (en) * | 2007-04-13 | 2007-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Производственная компания "ТЕСЕЙ" | THERMOELECTRIC CONVERTER FOR MEASURING TEMPERATURE BY THE METHOD OF SHORT-TERM IMMERSION IN A THERMOMETRIC MEDIUM |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201692147A2 (en) | 2017-06-30 |
| RU2607338C1 (en) | 2017-01-10 |
| EA201692147A3 (en) | 2017-09-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107655933B (en) | A kind of high explosive expansion characteristics parameter measuring apparatus | |
| RU2466365C1 (en) | Self-contained wireless device for measuring temperature of surface of object | |
| EA031036B1 (en) | Temperature sensor | |
| CN204330151U (en) | A kind of pipeline thermometric and stationary installation | |
| GB979616A (en) | Temperature measuring apparatus for flowing fluids | |
| CN109253818A (en) | High temperature contact formula surface temperature sensor | |
| RU160581U1 (en) | TEMPERATURE SENSOR | |
| RU168586U1 (en) | Thermal converter | |
| SA519410182B1 (en) | Distillation Probes and Methods for Sampling and Conditioning A Fluid | |
| RU2307330C1 (en) | Temperature gage | |
| US3696677A (en) | Flow-line thermometer | |
| CN204128708U (en) | A kind of mariages of response fast Thermistor Temperature Measurement device | |
| CN204255514U (en) | Pipeline temperature measuring device | |
| KR102481783B1 (en) | Protection Cover for Pipe Temperature Measuring Sensor | |
| US10018513B1 (en) | Thermowell extension | |
| CN206862514U (en) | A kind of pipe clamp type pipe section temperature thermocouple | |
| RU69238U1 (en) | THERMOELECTRIC CONVERTER | |
| CN206832371U (en) | Temperature sensing bulb and gas wall-mounted furnace | |
| CN104215349A (en) | Quick-response double-wire thermal resistor temperature measuring device | |
| CN205109576U (en) | Kettle cover convenient to static autoclave samming district examination | |
| RU178902U1 (en) | Device for connecting a temperature meter and connecting pipes | |
| JPS5673317A (en) | Thermal-type flow meter | |
| JP2016099186A (en) | Electronic clinical thermometer | |
| CN203643052U (en) | Thermal-resistant thermal flux sensor | |
| CN203929250U (en) | Measure the thermometer temperature sensing probe with curved surface surface of contact of body surface temperature |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KG TJ TM RU |