RU2018097C1 - Temperature sensor - Google Patents

Temperature sensor Download PDF

Info

Publication number
RU2018097C1
RU2018097C1 SU5002607A RU2018097C1 RU 2018097 C1 RU2018097 C1 RU 2018097C1 SU 5002607 A SU5002607 A SU 5002607A RU 2018097 C1 RU2018097 C1 RU 2018097C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
bellows
sensitive
elastic
heat
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лев Аронович Колпин
Алексей Львович Колпин
Original Assignee
Лев Аронович Колпин
Алексей Львович Колпин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Лев Аронович Колпин, Алексей Львович Колпин filed Critical Лев Аронович Колпин
Priority to SU5002607 priority Critical patent/RU2018097C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2018097C1 publication Critical patent/RU2018097C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

FIELD: system for maintaining a predetermined temperature in hot-houses. SUBSTANCE: sensor has ahousing comprising N cavities communicating with each other and filled with different-grade paraffins, an initial melting temperature each subsequent grade being close to full-melting temperature to ptovide a wide temperature range. The device is characterized by the use of a damping bellows to regulate an initial operation temperature. The bottom of damping bellows interacts with a controllable temperature-setting device. The latter is mounted on a power threshold element. The temperature sensor is coupled with a hydraulic system to provide failure-free operation. An elastic filler is used for transmitting force. Upon elevating temperature the eleastic filler is disposed into the hydraulic drive resulting in displacement of a rod and a load (air vent, etc.) coupled with it. EFFECT: enhanced reliability. 6 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам измерения и регулирования температуры и может быть использовано в системах измерения и поддержания заданной температуры, например, в устройствах вентиляции теплиц, парников и других помещений. The invention relates to devices for measuring and controlling temperature and can be used in systems for measuring and maintaining a given temperature, for example, in ventilation devices of greenhouses, greenhouses and other rooms.

Известен термометр, используемый в качестве термопривода регулирующих устройств, содержащий герметичный корпус, заполненный термочувствительным и эластичным наполнителями, и цилиндр с поршнем, соединенный со штоком. Поршень перемещается по цилиндру при нагревании термочувствительного наполнителя за счет вытеснения в цилиндр эластичного наполнителя. A known thermometer used as a thermal actuator of control devices, comprising a sealed housing filled with heat-sensitive and elastic fillers, and a cylinder with a piston connected to the rod. The piston moves along the cylinder when the heat-sensitive filler is heated by displacing the elastic filler into the cylinder.

Недостатком данного устройства являются низкая степень точности измерения температуры, обусловленная объединением обоих наполнителей в одном корпусе, размещенном в месте установки регулируемого элемента, например форточки, а не в месте необходимого измерения; отсутствие возможности предварительной установки заданной температуры; возможность выхода устройства из строя при превышении максимальной температуры. The disadvantage of this device is the low degree of accuracy of temperature measurement, due to the combination of both fillers in one housing located at the installation site of an adjustable element, such as vents, and not at the place of the necessary measurement; the inability to pre-set the set temperature; the possibility of failure of the device when exceeding the maximum temperature.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является термопривод, содержащий герметичный корпус, заполненный термочувствительным и эластичным наполнителями, коаксиально расположенные эластичные сильфоны, днища которых соединены со штоком, а свободные концы соединены с корпусом и образуют вакуумируемую полость. Closest to the proposed device is a thermal actuator containing a sealed housing filled with heat-sensitive and elastic fillers, coaxially located elastic bellows, the bottoms of which are connected to the stem, and the free ends are connected to the housing and form a vacuum cavity.

При расширении термочувствительного наполнителя эластичный наполнитель вытесняется в полость между сильфонами, которые, удлиняясь, перемещают шток, соединенный с нагрузкой. When expanding the heat-sensitive filler, the elastic filler is forced into the cavity between the bellows, which, lengthening, move the stem connected to the load.

Недостатком данного устройства является низкая степень точности измерения температур; отсутствие возможности установки начальной температуры срабатывания (начальная температура срабатывания определяется только свойствами термочувствительного наполнителя); большая инерционность работы устройства; отсутствие аварийной защиты от разрушения при превышении наружной температуры выше допустимой или при превышении предельной нагрузки термопривода. The disadvantage of this device is the low degree of accuracy of temperature measurement; the inability to set the initial response temperature (the initial response temperature is determined only by the properties of the heat-sensitive filler); large inertia of the device; lack of emergency protection against destruction when the external temperature is higher than the permissible one or when the maximum load of the thermal drive is exceeded.

Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых температур и обеспечение возможности регулирования начальных температур срабатывания термодатчика. The purpose of the invention is the expansion of the range of measured temperatures and providing the ability to control the initial temperatures of operation of the temperature sensor.

Поставленная цель достигается тем, что в термодатчик, содержащий заполненный термочувствительным и эластичным наполнителями корпуса, снабженный отверстием для соединения с гидросистемой и сильфоном из эластичного материала, сообщающимся открытым торцом с внутренним объемом корпуса, введены упорный диск, регулируемый задатчик и силовой элемент, сильфон установлен с возможностью взаимодействия своим днищем с упорным диском, закрепленным на регулируемом задатчике, который установлен на пороговом силовом элементе, корпус разделен перегородками на N сообщающихся между собой равных по объему полостей, снабженных радиаторными пластинами, в качестве термочувствительных и эластичного наполнителей используются несмешиваемые вещества, при этом эластичным наполнителем заполнены сообщающиеся части полостей, а термочувствительные наполнители каждой полости обладают соответственно tп.р = tн.п(i + 1), где tп.р - температура полного расплавления; tн.п - температура начального плавления; i = 1...(N - 1) - порядковый номер полости.This goal is achieved by the fact that in the temperature sensor containing filled with heat-sensitive and elastic fillers of the body, equipped with an opening for connecting to the hydraulic system and a bellows of elastic material, communicating with an open end face with the internal volume of the body, a thrust disk, an adjustable adjuster and a power element are introduced, the bellows is installed with the ability to interact with its bottom with a thrust disk mounted on an adjustable adjuster, which is mounted on a threshold power element, the housing is divided by In towns with N interconnected cavities of equal volume, equipped with radiator plates, immiscible substances are used as heat-sensitive and elastic fillers, while the communicating parts of the cavities are filled with elastic filler, and the heat-sensitive fillers of each cavity have, respectively, t pp = t n.p. (i + 1), where t pp is the temperature of complete melting; tn.p - initial melting temperature; i = 1 ... (N - 1) - serial number of the cavity.

На фиг.1 изображен предлагаемый термодатчик, осевой разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 и 4 - положение различных элементов при разных режимах работы устройства; на фиг.5 и 6 - графики, поясняющие работу устройства. Figure 1 shows the proposed temperature sensor, axial section; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 and 4 - the position of the various elements at different modes of operation of the device; 5 and 6 are graphs explaining the operation of the device.

Термодатчик состоит из герметичного устройства 1, содержащего N, например N = 2, полостей 2 и 3, разделенных перегородкой 4 и снабженных радиаторными пластинами 5, и крышки 6 со штуцером 7. На крышке 6 с наружной стороны размещены демпфирующий сильфон 8, задатчик с упорным диском 9 и пороговый силовой элемент. Задатчик, например система винт-гайка, предназначен для регулировки начальной температуры срабатывания устройства и состоит из втулки 10, образующей с винтом 11 винтовую пару, и ручки 12. Винт 11 соединен с упорным диском 9 и ограничивает удлинение сильфона 8. Индикация установки начальной температуры срабатывания устройства осуществляется с помощью стрелки 13, жестко соединенной с диском 9, и шкалы 14, соединенной с втулкой 10. Задатчик размещен на пороговом силовом элементе, например тарированной по сжимающей силе пружине, и обладает возможностью перемещения при превышении давления днища сильфона 8 на диск выше предельно заданного. The temperature sensor consists of a sealed device 1, containing N, for example, N = 2, cavities 2 and 3, separated by a partition 4 and provided with radiator plates 5, and a cover 6 with a fitting 7. On the cover 6, a damping bellows 8 is placed on the outside, a stopper with a stop disk 9 and a threshold power element. A setter, for example, a screw-nut system, is designed to adjust the initial temperature of the device and consists of a sleeve 10, forming a screw pair with screw 11, and handle 12. The screw 11 is connected to the thrust disk 9 and limits the extension of the bellows 8. Indication of setting the initial temperature of operation the device is carried out using the arrow 13, rigidly connected to the disk 9, and a scale 14 connected to the sleeve 10. The controller is placed on a threshold power element, for example, a spring calibrated by compressive force, and has the ability move when exceeding the pressure of the bottom of the bellows 8 on the disk above the maximum specified.

Силовой пороговый элемент содержит направляющие штыри 15 с упорами 16, установленные на крышке 6, упорную планку 17, закрепленную на штырях 15 гайками 18, и тарированную пружину 19, помещенную между втулкой 10 и упорной планкой 17. Полости 2 и 3 заполнены термочувствительными наполнителями I и II, например парафинами разных марок соответственно. Перегородка 4 образует с крышкой 6 зазор величиной 1-2 мм. Соединительный трубопровод и гидропривод (не показаны), соединяющиеся через штуцер с внутренней полостью корпуса 1 термодатчика, заполнены несжимаемым эластичным наполнителем 20, например водой, при температуре окружающей среды ниже начальной температуры плавления самого низкотемпературного, например первого, термочувствительного наполнителя при минимальной длине демпфирующего сильфона 8г и нижнем положении штока гоидропривода, например двухсильфонного. The power threshold element comprises guide pins 15 with stops 16 mounted on the cover 6, a stop bar 17 fixed to the pins 15 with nuts 18, and a calibrated spring 19 placed between the sleeve 10 and the stop bar 17. The cavities 2 and 3 are filled with heat-sensitive fillers I and II, for example paraffins of different brands, respectively. The partition 4 forms a gap of 1-2 mm in size with the lid 6. A connecting pipe and a hydraulic actuator (not shown), connected through a fitting to the internal cavity of the temperature sensor housing 1, are filled with an incompressible elastic filler 20, for example, water, at an ambient temperature below the initial melting temperature of the lowest temperature, for example, the first, thermosensitive filler with a minimum damping bellows length of 8 g and the lower position of the stem of the hydraulic actuator, for example two-bellows.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

1. Установка (см. фиг.6) начальная температура срабатывания tнач = t1 = tн.п1, где tн.п1 - начальная температура плавления термочувствительного наполнителя ТЧНI. Установка t1 (см.фиг.3) осуществляется с помощью винта 11, переводящего диск 9 в крайнее верхнее положение. Сильфон дополнительно сжат. Пружина 19 задатчика прижимает втулку 10 к упорам 16 с силой F1>F, где F - сила давления нагрузки на шток гидропривода. При повышении температуры t>t1 начинается расплавление ТЧНI и происходит вытеснение эластичного наполнителя 20 в камеру гидропривода по циклограмме t1 - a1 - b - c. Так как максимальный объем камеры гидропривода Δ V, то при дальнейшем повышении температура (участок t1 - t4) избыточный объем Δ V эластичного наполнителя 20 начинает поступать в сильфон 8, преодолевая силу F1 пружины 19 (на циклограмме a1 - g2 - h2 - k2 - l2) и удлиняя его на величину 0-l2. При понижении температуры все процессы протекают в обратном порядке - сначала возвращается в исходное положение демпфирующий сильфон 8, затем шток гидропривода.1. Installation (see Fig.6) the initial operating temperature t beg = t 1 = t Np1 , where t np1 is the initial melting temperature of the heat-sensitive filler TCHNI. Installation t 1 (see figure 3) is carried out using a screw 11, which translates the disk 9 to its highest position. The bellows is further compressed. The setpoint spring 19 presses the sleeve 10 against the stops 16 with a force F 1 > F, where F is the load pressure force on the hydraulic actuator rod. When the temperature r> t 1 rises, the PMNI melts and the elastic filler 20 is displaced into the hydraulic drive chamber according to the sequence diagram t 1 - a 1 - b - c. Since the maximum volume of the hydraulic actuator chamber is Δ V, with a further increase in temperature (section t 1 - t 4 ), the excess volume Δ V of the elastic filler 20 begins to flow into the bellows 8, overcoming the force F 1 of the spring 19 (on the cyclogram a 1 - g 2 - h 2 - k 2 - l 2 ) and lengthening it by the value 0-l 2 . When the temperature decreases, all processes proceed in the reverse order - first the damping bellows 8 returns to its original position, then the hydraulic actuator stem.

2. Начальная температура t4 > t2 > t1. Установка (см. фиг.1) осуществляется путем перемещения диска 9 в соответствующее положение с помощью винта 11 задатчика. При этом между днищем сильфона 8 и диском 9 образуется зазор соответствующей высоты. При повышении температуры на участке t1 - t2 избыточный объем Δ V вытесняется сначала в сильфон 8 (циклограмма t2 - d2 - l2 - f2), удлиняя его (на величину 0 - f2) до упора в диск 9. На участке t2 - t1 происходит цикл работы гидропривода (t2 - f2 - b - c) на участке t1 - t4 вытеснение наполнителя 20 снова происходит в сильфон 8, при этом происходит сжатие пружины 19 порогового силового элемента (a1 - g2 - h2 - k2 - l2). При понижении температуры процессы протекают в обратном порядке.2. The initial temperature t 4 > t 2 > t 1 . Installation (see figure 1) is carried out by moving the disk 9 to the appropriate position using the screw 11 of the setter. In this case, between the bottom of the bellows 8 and the disk 9, a gap of the corresponding height is formed. As the temperature rises in the section t 1 - t 2, the excess volume Δ V is first displaced into the bellows 8 (cyclogram t 2 - d 2 - l 2 - f 2 ), extending it (by a value of 0 - f 2 ) until it stops in the disk 9. In the section t 2 - t 1 , the hydraulic actuator operates (t 2 - f 2 - b - c) in the section t 1 - t 4 the displacement of the filler 20 again takes place in the bellows 8, and the spring 19 of the threshold power element is compressed (a 1 - g 2 - h 2 - k 2 - l 2 ). With decreasing temperature, the processes proceed in the reverse order.

3. t4 > t3 > t2. Порядок установки t3 аналогичен описанному выше. Объем Δ V ТЧНI и часть Δ V ТЧНII сначала поступают в сильфон (t3 - a3 - l3 - f3), удлиняя его до упора в диск 9 (0 - f3), остальная часть объема ТЧНII на участке t3 - t4 поступает в камеру гидропривода (t3 - g3 - b3 - c3), перемещая шток на длину 0 - С3.3. t 4 > t 3 > t 2 . The installation procedure for t 3 is similar to that described above. The volume Δ V PMNI and part Δ V PMNII first enter the bellows (t 3 - a 3 - l 3 - f 3 ), extending it all the way to disk 9 (0 - f 3 ), the rest of the volume of PMNII in the section t 3 - t 4 enters the chamber of the hydraulic actuator (t 3 - g 3 - b 3 - c 3 ), moving the rod to a length of 0 - C 3 .

4. t ≥ t4, или шток гидропривода заклинен, или давление нагрузки F > F1, или трубопровод закрыт м т. д. - аварийные режимы. В любом из этих случаев, независимо от настройки весь объем ΔVε наполнителя 20 поступает в сильфон 8, сжимая пружину 19 порогового силового элемента.4. t ≥ t4, or the hydraulic actuator stem is stuck, or the load pressure F> F 1 , or the pipeline is closed, etc. - emergency conditions. In any of these cases, regardless of the setting, the entire volume ΔV ε of the filler 20 enters the bellows 8, compressing the spring 19 of the threshold power element.

Таким образом, предлагаемый термодатчик позволяет расширить диапазон измерения температуры и осуществить установку начальной температуры срабатывания устройства; обеспечивает безаварийную работу системы при превышении максимальной температуры, нагрузки и т.д.; позволяет увеличить быстродействие работы. Повышается точность измерения температуры за счет установки термодатчика в месте измерения температуры, а гидропривода, соединенного с термодатчиком трубопроводом, в любом месте помещения. Кроме того, обеспечивается одновременное подключение нескольких гидроприводов, установленных в разных точках помещения, к одному термодатчику при соответствующем увеличении в нем объемов термочувствительного наполнителя и демпфирующего сильфона, что значительно расширяет функциональные возможности устройства. Thus, the proposed temperature sensor allows you to expand the temperature measurement range and to set the initial temperature of the device; ensures trouble-free operation of the system when exceeding the maximum temperature, load, etc .; allows you to increase the speed of work. The accuracy of temperature measurement is increased by installing a temperature sensor in the place of temperature measurement, and a hydraulic actuator connected to the temperature sensor by a pipe, anywhere in the room. In addition, the simultaneous connection of several hydraulic actuators installed at different points in the room to one temperature sensor with a corresponding increase in the volume of heat-sensitive filler and damping bellows in it, which greatly expands the functionality of the device.

Claims (1)

ТЕРМОДАТЧИК, содержащий заполненный термочувствительным и эластичным наполнителями корпус, снабженный отверстием для соединения с гидросистемой и сильфоном из эластичного материала, сообщающимся открытым торцом с внутренним объемом корпуса, отличающийся тем, что в него введены упорный диск, регулируемый задатчик и силовой элемент, сильфон установлен с возможностью взаимодействия своим днищем с упорным диском, закрепленным на регулируемом задатчике, который установлен на пороговом силовом элементе, корпус разделен перегородками на N сообщающихся между собой равных по объему полостей, снабженных радиаторными пластинами, в качестве термочувствительных и эластичного наполнителей используются несмешиваемые вещества, при этом эластичным наполнителем заполнены сообщающиеся части полостей, а термочувствительные наполнители каждой полости обладают соответственно
tпр = tнп (i + 1),
где tпр - температура полного расправления;
tнп - температура начального плавления;
i = 1 ... (N - 1) - порядковый номер полости.THERMAL SENSOR, comprising a housing filled with heat-sensitive and elastic fillers, provided with an opening for connecting to the hydraulic system and a bellows of elastic material, communicating with an open end face with the internal volume of the housing, characterized in that a stop disk, an adjustable adjuster and a power element are inserted into it, the bellows is installed with the possibility interacting with its bottom with a thrust disk mounted on an adjustable adjuster, which is mounted on a threshold power element, the casing is divided by partitions by N Immiscible substances are used as heat-sensitive and elastic fillers interconnected by equal volumes of cavities provided with radiator plates, while communicating parts of cavities are filled with elastic filler, and heat-sensitive fillers of each cavity have respectively
t ol = t np (i + 1),
where t CR - the temperature of full expansion;
t np - initial melting temperature;
i = 1 ... (N - 1) - serial number of the cavity.
SU5002607 1991-09-13 1991-09-13 Temperature sensor RU2018097C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5002607 RU2018097C1 (en) 1991-09-13 1991-09-13 Temperature sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5002607 RU2018097C1 (en) 1991-09-13 1991-09-13 Temperature sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2018097C1 true RU2018097C1 (en) 1994-08-15

Family

ID=21585386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5002607 RU2018097C1 (en) 1991-09-13 1991-09-13 Temperature sensor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2018097C1 (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1726998, кл. G 01K 5/14, 1990. *
Авторское свидетельство СССР N 476458, кл. G 01K 5/14, 1972. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2018097C1 (en) Temperature sensor
US4155504A (en) Thermostatic ventilator actuator
US3128043A (en) Fail safe thermostat
US6192684B1 (en) Mechanical actuator assembly
RU1809920C (en) Device for checking the air-tightness of the chamber filled with gas
US4626819A (en) Switch adjusting mechanism
US1347689A (en) Thermostatic control device
US4141497A (en) Sensing and setting device for a regulator arrangement comprising a plurality of thermostatically actuated valves
US4161882A (en) Temperature-dependent actuating mechanisms
SU1640678A1 (en) Thermal system
US2798764A (en) Thermostatic control system
SU1300581A2 (en) Temperature-sensitive switch
US3408725A (en) Heat motor
SU1024889A1 (en) Temperature controller
US4565920A (en) Fail safe thermal control device
WO1987002114A1 (en) Flow controller
SU1300436A1 (en) Temperature control valve
JPS63159786A (en) Temperature-sensing operating element
KR820000857B1 (en) Temperature-dependent actrating mechanism
RU2382395C1 (en) Temperature regulator building heating system
FI78185C (en) STROEMNINGSREGULATOR.
RU2022324C1 (en) Direct action temperature control
GB2011032A (en) Temperature Responsive Actuators
SU1739210A1 (en) Thermodrive
RU2232414C2 (en) Temperature control device for radiator