RU129635U1

RU129635U1 - RESISTANCE THERMAL TRANSDUCER

Info

Publication number: RU129635U1
Application number: RU2012146950/28U
Authority: RU
Inventors: Виктор Александрович Куликов; Кирилл Андреевич Никитин; Виктория Викторовна Сяктерева
Priority date: 2012-11-02
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2013-06-27

Abstract

Термопреобразователь сопротивления, содержащий корпус в виде трубки с теплопроводящим наконечником корпуса, помещенные в него чувствительный элемент в виде катушки провода, диэлектрическую теплопроводящую трубку и электрические выводы термопреобразователя, отличающийся тем, что чувствительный элемент в виде катушки провода намотан на диэлектрическую теплопроводящую трубку, а на внутреннюю поверхность трубки корпуса нанесено электроизоляционное покрытие.A resistance thermoconverter, comprising a housing in the form of a tube with a heat-conducting tip of the housing, a sensing element in the form of a wire coil, a dielectric heat conducting tube and electrical terminals of a thermocouple placed in it, characterized in that the sensing element in the form of a wire coil is wound on a dielectric heat conducting tube, and on the inner the surface of the housing tube is coated with an insulating coating.

Description

Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована для измерения температуры газообразных, жидких и сыпучих сред путем погружения.The utility model relates to the field of measurement technology and can be used to measure the temperature of gaseous, liquid and granular media by immersion.

Известен термометр сопротивления (SU, авторское свидетельство №861977, опубл. 07.09.81 г., бюлл. 33), содержащий бескаркасный проволочный термочувствительный элемент в виде катушки, размещенный в жесткой герметичной оболочке с заполнителем, причем в качестве заполнителя использован неэлектропроводящий порошок, смоченный жидким диэлектриком.Known resistance thermometer (SU, copyright certificate No. 861977, publ. 07.09.81, bull. 33) containing a frameless wire thermosensitive element in the form of a coil, placed in a rigid hermetic shell with a filler, and non-conductive powder moistened as a filler liquid dielectric.

Недостатком термометра является большая погрешность измерений температуры вследствие саморазогрева внутренних слоев катушки термочувствительного элемента измерительным током, что обусловлено большим термическим сопротивлением между этими слоями и средой.The disadvantage of the thermometer is the large error in temperature measurements due to self-heating of the inner layers of the coil of the thermally sensitive element by the measuring current, which is due to the large thermal resistance between these layers and the medium.

Известна конструкция термопреобразователя сопротивления патент РФ №105442 от 12.01.2011, который содержит корпус в виде трубки с теплопроводящим наконечником корпуса, помещенные в него чувствительный элемент в виде катушки провода с каркасом, изолятор и электрические выводы термопреобразователя. При этом катушка намотана на каркас, изолятор соединен с каркасом и с контактными площадками, на которых выводы катушки провода чувствительного элемента электрически соединены с выводами термопреобразователя сопротивления. Дополнительно введена диэлектрическая теплопроводящая трубка, расположенная между корпусом и чувствительным элементом, которая выполнена, например, из фторопласта.The design of the resistance thermoconverter is known RF patent No. 105442 from 01/12/2011, which contains a housing in the form of a tube with a heat-conducting tip of the housing, a sensing element in the form of a wire coil with a frame, an insulator and electrical leads of the thermal converter. In this case, the coil is wound on the frame, the insulator is connected to the frame and with pads, on which the conclusions of the coil of the wire of the sensing element are electrically connected to the terminals of the resistance thermoconverter. In addition, a dielectric heat-conducting tube is introduced, located between the housing and the sensing element, which is made, for example, of fluoroplastic.

Недостатком конструкции является низкая точность измерения температуры вследствие саморазогрева чувствительного элемента измерительным током и большое время установления температуры термопреобразователя ввиду большой общей терлоемкостиThe design disadvantage is the low accuracy of temperature measurement due to self-heating of the sensitive element by the measuring current and the long time for setting the temperature of the thermal converter due to the large total heat consumption

Задачей полезной модели является повышение точности измерения температуры и снижение времени установления температуры термопреобразователя.The objective of the utility model is to increase the accuracy of temperature measurement and reduce the time it takes to establish the temperature of the thermal converter.

Технический результат достигается в уменьшении термического сопротивления между катушкой чувствительного элемента и корпусом термопреобразователя, что ведет к снижению внутреннего термического сопротивления, уменьшению саморазогрева термопреобразователя измерительным током, и уменьшения общей теплоемкости термопреобразователяThe technical result is achieved by reducing the thermal resistance between the coil of the sensing element and the housing of the thermocouple, which leads to a decrease in internal thermal resistance, a decrease in the self-heating of the thermocouple by measuring current, and a decrease in the total heat capacity of the thermocouple

Указанная задача достигается тем, что термопреобразователь сопротивления содержит корпус в виде трубки с теплопроводящим наконечником корпуса, помещенные в него чувствительный элемент в виде катушки провода, диэлектрическую теплопроводящую трубку и электрические выводы термопреобразователя, отличающийся тем, что чувствительный элемент в виде катушки провода намотан на диэлектрическую теплопроводящую трубку, а на внутреннюю поверхность трубки корпуса нанесено электроизоляционное покрытие.This task is achieved in that the resistance thermoconductor comprises a housing in the form of a tube with a heat-conducting tip of the housing, a sensing element in the form of a wire coil placed in it, a dielectric heat conducting tube and electrical terminals of the thermocouple, characterized in that the sensitive element in the form of a wire coil is wound on a heat-conducting dielectric tube, and an insulating coating is applied to the inner surface of the body tube.

Конструкция термопреобразователя изображена на фигуре.The design of the thermal converter is shown in the figure.

Термопреобразователь сопротивления состоит из наконечника 1 конической или цилиндрической формы из меди или сплава меди, чувтвительного элемента 2 в виде однослойной катушки из провода, намотанной на электроизоляционную трубку 3. Термопреобразователь сопротивления содержит корпус 4 в виде трубки металлической, герметично прикрепленной к наконечнику 1, например с помощью клея. Катушка изолирована от трубки корпуса 4 электроизоляционным покрытием 5, нанесенным на внутреннюю поверхность этой трубки. Выводы 6 чувствительного элемента 2 выведены к разъему термопреобразователя.The resistance thermoconverter consists of a tip 1 of a conical or cylindrical shape made of copper or copper alloy, a sensing element 2 in the form of a single-layer coil of wire wound on an insulating tube 3. The resistance thermoconverter contains a housing 4 in the form of a metal tube tightly attached to the tip 1, for example, using glue. The coil is isolated from the tube of the housing 4 by an electrical insulating coating 5 deposited on the inner surface of this tube. Conclusions 6 of the sensing element 2 are displayed on the connector of the thermal converter.

Термопреобразователь сопротивления работает следующим образом.Thermal resistance works as follows.

Перед измерением температуры термопреобразователь погружается в исследуемую среду на глубину, превышающую общую длину наконечника 1 и катушки 2 чувствительного элемента, и выдерживается до установления теплового равновесия со средой. При измерении температуры через катушку 2 чувствительного элемента пропускается измерительный электрический ток. За счет мощности тока происходит выделение тепла в катушке. От катушки 2 чувствительного элемента тепло отводится в радиальном направлении через металлическую защитную трубку 4 в среду.Before measuring the temperature, the thermocouple is immersed in the test medium to a depth exceeding the total length of the tip 1 and coil 2 of the sensing element and maintained until thermal equilibrium is established with the medium. When measuring temperature, a measuring electric current is passed through the coil 2 of the sensor element. Due to the current power, heat is generated in the coil. From the coil 2 of the sensing element, heat is radially removed through the metal protective tube 4 into the medium.

Нанесение электроизоляционного покрытия на внутреннюю поверхность трубки корпуса 4 исключает электрическое замыкание витков катушки через защитную трубку и обеспечивает возможность уменьшения воздушного зазора между катушкой и защитной трубкой, что в свою очередь улучшает теплоотвод от катушки в среду и повышает точность измерения температуры.The application of an insulating coating on the inner surface of the tube of the housing 4 eliminates the electrical circuit of the turns of the coil through the protective tube and provides the possibility of reducing the air gap between the coil and the protective tube, which in turn improves heat dissipation from the coil into the medium and increases the accuracy of temperature measurement.

Claims

A resistance thermoconverter, comprising a housing in the form of a tube with a heat-conducting tip of the housing, a sensing element in the form of a coil of wire, a dielectric heat conducting tube and electrical terminals of a thermocouple placed in it, characterized in that the sensing element in the form of a coil of wire is wound on a dielectric heat conducting tube, and on the inner the surface of the housing tube is coated with an insulating coating.