RU161297U1 - Термоэлектрический преобразователь для измерения температуры методом кратковременного погружения в термометрируемую среду - Google Patents
Термоэлектрический преобразователь для измерения температуры методом кратковременного погружения в термометрируемую среду Download PDFInfo
- Publication number
- RU161297U1 RU161297U1 RU2015152844/28U RU2015152844U RU161297U1 RU 161297 U1 RU161297 U1 RU 161297U1 RU 2015152844/28 U RU2015152844/28 U RU 2015152844/28U RU 2015152844 U RU2015152844 U RU 2015152844U RU 161297 U1 RU161297 U1 RU 161297U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sheath
- tip
- thermocouple
- working junction
- short
- Prior art date
Links
Images
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)
Abstract
1. Термоэлектрический преобразователь для измерения температуры методом кратковременного погружения в термометрируемую среду, изготовленный из кабеля термопарного с минеральной изоляцией, включающего термоэлектроды и металлическую оболочку, часть которого со стороны рабочего спая помещена в защитный металлический наконечник, отличающийся тем, что рабочий спай выполнен изолированным от оболочки, а оболочка кабеля термопарного припаяна к защитному наконечнику в зоне рабочего спая.2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что оболочка кабеля термопарного припаяна к наконечнику в зоне рабочего спая припоем с температурой плавления выше температуры термометрируемой среды.
Description
Термоэлектрический преобразователь для измерения температуры методом кратковременного погружения в термометрируемую среду
Полезная модель относится к термометрии и может быть использована для контроля температуры жидких расплавов цветных металлов, например, алюминия или криолита, в плавильных печах, ковшах и других агрегатах.
Известен термоэлектрический преобразователь для измерения температуры термометрируемых сред, содержащий кабельную термопару, рабочая часть которой помещена в защитный наконечник, выполненный в виде металлического стержня с глухим отверстием и оснащенный узлом крепления. Защитный наконечник имеет номинальный размер внутреннего диаметра, равный номинальному размеру наружного диаметра рабочей части кабельной термопары. Отличительной особенностью прототипа является то, что кабельная термопара имеет размер наружного диаметра рабочей части не более 2 мм, а толщина стенки защитного наконечника имеет размер не более 0,9 мм и дополнительно его - защитного наконечника - наружная поверхность покрыта защитным материалом /RU 111289, G01K7/02, 2011/. Недостатком данного преобразователя является то, что в качестве защитного покрытия применяются неметаллические материалы типа нитрида бора, оксида алюминия, нанесенные методом плазменного напыления на поверхность наконечника. Процесс напыления требует наличия дорогостоящего оборудования, что приводит к существенному удорожанию преобразователя. Значительная разница в коэффициентах термического расширения материалов покрытия и наконечника может приводить к возникновению трещин в материале покрытия при резких теплосменах. Кроме того, покрытия из указанных материалов подвержены разрушению от механического воздействия и(или) деформации наконечника. Указанные факторы, в свою очередь, при толщине стенки наконечника менее 0,9мм, приводят к быстрому разрушению термопреобразователя.
Известен термоэлектрический преобразователь для измерения температуры методом кратковременного погружения в термометрируемую среду, изготовленный из кабельной термопары, включающей термоэлектроды и металлическую оболочку, рабочая часть которой помещена в защитный металлический наконечник. Отличительной особенностью такого термоэлектрического преобразователя является то, что спай преобразователя представляет собой сплав из концевых частей оболочки кабеля, термоэлектродов и наконечника /RU 133923, G01K 7/02, 2013/. Недостатком данной конструкции является склонность к обрыву термоэлектродов при резких теплосменах, вызванная отличием коэффициентов термического расширения материалов и возможным утонением термоэлектродов при сварке.
Известен термоэлектрический преобразователь для измерения температуры методом кратковременного погружения в термометрируемую среду, принятый в качестве прототипа, изготовленный из кабельной термопары, рабочая часть которой помещена в защитный наконечник, выполненный в виде металлического стержня с глухим отверстием и оснащенный узлом крепления к измерительной штанге, при этом, кабельная термопара имеет номинальный размер наружного диаметра рабочей части от 1 мм до 2 мм, а защитный наконечник имеет номинальный размер внутреннего диаметра, равный номинальному размеру наружного диаметра рабочей части термопары, причем толщина стенки защитного стержня имеет размер от 1 мм до 2 мм /RU 66040, G01K 7/02, 2007/. Недостатками данного преобразователя является относительно большая величина показателя тепловой инерции (τ0,63), определяемого по ГОСТ 6616-94, и сложность достижения стабильности его величины при серийном производстве. Данные недостатки обусловлены отклонением внутреннего диаметра капиллярных трубок, используемых для изготовления защитного наконечника, от номинального размера и характером организации контакта между оболочкой термопары и наконечником. В конечном итоге они снижают ресурс и надежность использования преобразователей.
Авторы решали задачу по созданию термоэлектрического преобразователя для измерения температуры методом кратковременного погружения в термометрируемую среду, лишенного указанных недостатков. Технический результат заключается в увеличении ресурса использования термопреобразователей за счет снижения величины показателя тепловой инерции, достижения стабильности его величины при серийном производстве и предотвращении обрыва рабочего спая при резком изменении температуры в момент погружения в среду и в момент извлечения термопреобразователя из среды.
Для решения поставленной задачи, а также для достижения заявленного технического результата предлагается термоэлектрический преобразователь для измерения температуры методом кратковременного погружения в термометрируемую 3
среду, изготовленный из кабеля термопарного с минеральной изоляцией, включающего термоэлектроды и металлическую оболочку, часть которого со стороны рабочего спая помещена в защитный металлический наконечник. Отличительной особенностью предлагаемого термоэлектрического преобразователя является то, что рабочий спай выполнен изолированным от оболочки, а оболочка кабеля термопарного припаяна к защитному наконечнику в зоне рабочего спая.
Дополнительно предлагается оболочку кабеля термопарного припаять к наконечнику в зоне рабочего спая припоем с температурой плавления выше температуры термометрируемой среды.
В качестве припоя могут использоваться чистые металлы или сплавы на их основе.
Выполнение термопреобразователя с изолированным от оболочки рабочим спаем предотвращает, обрыв термоэлектродов в зоне спая в момент погружения датчика в термометрируемую среду и в момент извлечения термопреобразователя из среды, чего нельзя исключить в варианте исполнения с неизолированным спаем из-за различных коэффициентов термического расширения оболочки кабеля, изолятора и термоэлектродов. Припаивание оболочки кабеля к защитному наконечнику в зоне рабочего спая устраняет зазор между оболочкой и внутренней поверхностью металлического наконечника, препятствующий быстрой передаче теплового потока к оболочке кабельной термопары. Причем зазор, заполнен припоем на основе металлов, имеющих высокий коэффициент теплопроводности, что позволяет снизить показатель тепловой инерции, а, следовательно, и время взаимодействия термопреобразователя со средой. Таким образом достигается увеличение ресурса - количества замеров, которое напрямую зависит от времени проведения замера, т.к. во время взаимодействия со средой происходит химическое взаимодействие, разрушающее термопреобразователь.
На прилагаемом чертеже представлено заявляемое устройство, где 1 - минеральная изоляция, 2 - термоэлектроды, 3 - металлическая оболочка, 4 - рабочий спай, 5 - защитный наконечник, 6 - припой.
Термоэлектрический преобразователь изготавливают следующим образом. Для изготовления защитного наконечника используют капилляр, заваренный, с одной стороны. Из термопарного кабеля, включающего минеральную изоляцию 1, термоэлектроды 2 и металлическую оболочку 3 изготавливают термопару с 4
изолированным рабочим спаем 4. В защитный наконечник, расположенный заваренной стороной вниз, бросают кусочек припоя, например, кусочек медной проволоки. В защитный наконечник 5 вставляют термопару рабочим спаем 4 вниз и разогревают припой 6 с помощью горелки. В момент плавления термопару «проталкивают» до упора, горелку выключают. Процесс занимает меньше минуты.
Сравнительные технические характеристики заявляемых термоэлектрических преобразователей и термоэлектрических преобразователей-прототипов приведены в таблице 1.
Claims (2)
1. Термоэлектрический преобразователь для измерения температуры методом кратковременного погружения в термометрируемую среду, изготовленный из кабеля термопарного с минеральной изоляцией, включающего термоэлектроды и металлическую оболочку, часть которого со стороны рабочего спая помещена в защитный металлический наконечник, отличающийся тем, что рабочий спай выполнен изолированным от оболочки, а оболочка кабеля термопарного припаяна к защитному наконечнику в зоне рабочего спая.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015152844/28U RU161297U1 (ru) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | Термоэлектрический преобразователь для измерения температуры методом кратковременного погружения в термометрируемую среду |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015152844/28U RU161297U1 (ru) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | Термоэлектрический преобразователь для измерения температуры методом кратковременного погружения в термометрируемую среду |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU161297U1 true RU161297U1 (ru) | 2016-04-20 |
Family
ID=55859343
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015152844/28U RU161297U1 (ru) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | Термоэлектрический преобразователь для измерения температуры методом кратковременного погружения в термометрируемую среду |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU161297U1 (ru) |
-
2015
- 2015-12-09 RU RU2015152844/28U patent/RU161297U1/ru active IP Right Revival
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2999121A (en) | Fast acting totally expendable immersion thermocouple | |
KR100205976B1 (ko) | 온도 측정을 위한 센서 장치 | |
US2504764A (en) | Thermocouple with wire insulation | |
CN108387322A (zh) | 一种用于钛合金熔模铸造熔体测温的热电偶及其制备方法 | |
RU161297U1 (ru) | Термоэлектрический преобразователь для измерения температуры методом кратковременного погружения в термометрируемую среду | |
US3106493A (en) | Thermocouple | |
RU133923U1 (ru) | Термоэлектрический преобразователь для измерения температуры методом кратковременного погружения в термометрируемую среду | |
CN106352995A (zh) | 热电偶测温装置 | |
JPS61246636A (ja) | 溶鋼連続測温用保護管 | |
JP2008145244A (ja) | 熱電対 | |
RU66040U1 (ru) | Термоэлектрический преобразователь для измерения температуры методом кратковременного погружения в термометрируемую среду | |
JP7342626B2 (ja) | 測温用具 | |
JPH09113372A (ja) | 多点測温素子 | |
RU2117265C1 (ru) | Устройство для измерения температуры агрессивных расплавов | |
RU105441U1 (ru) | Термоэлектрический преобразователь для высокотемпературных и агрессивных сред | |
JPH01299423A (ja) | 保護管式連続測温計 | |
RU99161U1 (ru) | Устройство для измерения температуры (варианты) | |
JP4623481B2 (ja) | 熱電対 | |
JP2005121643A (ja) | 測温センサ | |
RU111289U1 (ru) | Термоэлектрический преобразователь для измерения температуры термометрируемых сред | |
US2584616A (en) | Thermocouple device | |
JP3641759B2 (ja) | 熱電対と保護管が一体となった測温センサーの製造方法 | |
Edler | Material problems in using high-temperature thermocouples | |
RU2295420C1 (ru) | Термозонд для металлургических печей | |
JP3014444U (ja) | セラミックシース熱電対を用いた測温センサー |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20161210 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20171117 |