RU2020431C1

RU2020431C1 - Device for indication and control of temperature variations

Info

Publication number: RU2020431C1
Authority: RU
Inventors: А.П. Белоусов; А.М. Бойцов; А.А. Бодров; Б.Г. Еремин
Original assignee: Серпуховское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.Ленинского комсомола
Priority date: 1991-11-15
Filing date: 1991-11-15
Publication date: 1994-09-30

Abstract

FIELD: measuring equipment. SUBSTANCE: temperature sensor in the form of a reservoir with thermosensitive liquid is disposed in thermos flask which is placed into meteorological cabinet. The thermos is filled with salt solution. Upper part of the temperature sensor is secured in cork or foam plastic cover while its end contacting the flask bottom is provided with a slipped-on tube. EFFECT: considerably smaller thermal inertia of device, more reliable data on mean temperature within the test period and improved performance characteristics achieved by reducing the number of balls required for fixing the mean temperature within test period. 2 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для индикации и контроля за изменением средней температуры в контролируемом объекте за длительный промежуток времени. The invention relates to measuring technique and can be used to indicate and control the change in average temperature in a controlled object for a long period of time.

В устройстве [1] , содержащем датчик температуры, выполненный в виде резервуара, заполненного термочувствительной жидкостью, с выходным цилиндрическим патрубком, нижняя часть которого расположена внутри резервуара, а верхняя - за его пределами, передаточный механизм, выполненный в виде штока с внутренней полостью и прорезью на боковой поверхности, расположенного в выходном цилиндрическом патрубке резервуара с возможностью перемещения вдоль него, верхний конец штока снабжен зубчатыми рейками, связанными с шестернями подзавода часового механизма, выполненного с крыльчаткой на его выходе, а регистратор выполнен в виде контейнера, заполненного шариками, с закрепленной в его нижней части выходной направляющей, трубкой с прорезью для лопаток крыльчатки, и пенала с ячейками, снабженными каналами прямоугольного сечения, выходные торцы которых размещены на образующей штока с возможностью поочередного сопряжения с прорезью штока, во внутренней полости которого размещен конец выходной направляющей трубки. In the device [1], comprising a temperature sensor made in the form of a tank filled with a thermosensitive liquid, with an outlet cylindrical pipe, the lower part of which is located inside the tank and the upper part is outside, the transmission mechanism is made in the form of a rod with an internal cavity and a slot on the side surface located in the outlet cylindrical nozzle of the tank with the possibility of movement along it, the upper end of the rod is equipped with gear racks associated with the gears of the watch winding a mechanism made with an impeller at its exit, and the recorder is made in the form of a container filled with balls, with an output guide fixed to its lower part, a tube with a slot for impeller blades, and a pencil case with cells equipped with rectangular channels, the output ends of which are placed on forming a rod with the possibility of alternating pairing with a slot of the rod, in the inner cavity of which the end of the output guide tube is located.

Недостатком такого устройства является высокая тепловая инерция, сложность в обработке полученных результатов при определении средней температуры. The disadvantage of this device is the high thermal inertia, the difficulty in processing the results when determining the average temperature.

Кроме того, для многих объектов часто требуется знать не весь спектр значений температур, действующих в процессе эксплуатации, а только значение средней температуры. В этих случаях, особенно когда период эксплуатации объекта достаточно длителен, применение вышеприведенного устройства мало оправданно, так как контейнер, заполненный шариками, должен быть достаточно больших размеров. In addition, for many objects it is often required to know not the whole range of temperature values operating during operation, but only the average temperature value. In these cases, especially when the period of operation of the object is long enough, the use of the above device is not justified, since the container filled with balls should be large enough.

Целью изобретения является уменьшение тепловой инерции устройства, получение более достоверных данных о средней температуре за контролируемый промежуток времени и улучшение эксплуатационно-технических характеристик. The aim of the invention is to reduce the thermal inertia of the device, to obtain more reliable data on the average temperature for a controlled period of time and to improve operational and technical characteristics.

Цель достигается тем, что датчик температуры помещен в колбу термоса, заполненную солевым раствором, закрытого сверху корковой или пенопластовой пробкой. The goal is achieved in that the temperature sensor is placed in a thermos flask filled with saline, closed on top with a cork or foam plug.

Новым в техническом решении является то, что чувствительный элемент, выполненный в виде резервуара с термочувствительной жидкостью, размещен в термосе, защищенном от дождя и лучей солнца, заполненном солевым раствором, что позволяет существенно снизить тепловую инерцию устройства и получить более достоверные данные о средней температуре за контролируемый промежуток времени. New in the technical solution is that the sensitive element, made in the form of a tank with a thermosensitive liquid, is placed in a thermos protected from rain and the sun, filled with saline, which can significantly reduce the thermal inertia of the device and obtain more reliable data on the average temperature for controlled period of time.

На фиг. 1 представлено устройство для индикации и контроля за изменением температуры. In FIG. 1 shows a device for indicating and monitoring temperature changes.

Устройство для индикации и контроля за изменением температуры состоит из датчика температуры, выполненного в виде резервуара 1 с термочувствительной жидкостью, помещенного в колбу 2 термоса. Колба термоса помещена в метеорологический шкаф 3, т.е. в ящик, защищающий прибор от дождя и лучей солнца. Заливают термос солевым раствором 4 (100...200 г поваренной соли на 1 л воды), такой раствор не замерзает до минус 9...13^оС. Чтобы соль растворилась, воду нагревают и выдерживают раствор несколько часов в емкости, затем заливают им термос. Сверху датчик температуры укрепляют в корковой или пенопластовой пробке 5, а на кончик датчика температуры, который будет соприкасаться с дном колбы 2, надевают трубку 6. В верхней части резервуара 1 закреплен выходной цилиндрический патрубок 7, передаточный механизм, выполненный в виде штока 8 с внутренней полостью 9 и расположенными на наружной поверхности зубчатыми рейками 10, часовой механизм 11 для обеспечения равномерного вращения крыльчатки 12 путем его подзавода от контактирующих с зубчатыми рейками шестерен 13, регистратор, выполненный в виде контейнера 14, заполненного шариками 15 и имеющего в нижней части выходную направляющую трубку 16, обеспечивающую проход шариков из контейнера 14 в пенал 17 с ячейками, в нижней части которых имеются винтовые пробки 18.A device for indicating and monitoring temperature changes consists of a temperature sensor, made in the form of a tank 1 with a heat-sensitive liquid, placed in a flask 2 of a thermos. The thermos flask is placed in a meteorological cabinet 3, i.e. into a box protecting the device from rain and the sun. The thermos is poured with salt solution 4 (100 ... 200 g of table salt per 1 liter of water), such a solution does not freeze to minus 9 ... 13 ^° C. To dissolve the salt, the water is heated and the solution is kept for several hours in a container, then pour them a thermos. From above, the temperature sensor is mounted in a cork or foam plug 5, and a tube 6 is put on the tip of the temperature sensor, which will come in contact with the bottom of the bulb 2. At the top of the tank 1, an outlet cylindrical pipe 7 is fixed, a transmission mechanism made in the form of a rod 8 with an internal cavity 9 and the gear racks 10 located on the outer surface, the clock mechanism 11 to ensure uniform rotation of the impeller 12 by winding it from gears 13 in contact with the gear racks, the recorder is made and in the form of a container 14 filled with balls 15 and having an output guide tube 16 in the lower part, which allows the balls to pass from the container 14 into the case 17 with cells, in the lower part of which there are screw plugs 18.

Устройство для индикации и контроля за изменением температуры работает следующим образом. A device for indicating and monitoring temperature changes works as follows.

Заводится часовой механизм 11, при этом крыльчатка 12 приводится во вращение и своими лопатками захватывает один из шариков 15, находящийся в контейнере 14. По истечении определенного промежутка времени крыльчатка 12 поворачивается, освобождает шарик 15 и подает его в направляющую трубку 16. Шарик 15 под действием силы тяжести по направляющей трубке 16, внутренней полости 9 штока 8 и каналу 19 прямоугольного сечения поступает в ячейку пенала 17. The clockwork 11 is started, while the impeller 12 is rotated and grabs one of the balls 15 located in the container 14 with its blades. After a certain period of time, the impeller 12 rotates, releases the ball 15 and feeds it into the guide tube 16. Ball 15 under action gravity along the guide tube 16, the inner cavity 9 of the rod 8 and the channel 19 of rectangular cross section enters the cell of the canister 17.

При изменении температуры наружного воздуха на 10...20^о температура раствора в термосе меняется на несколько единиц градуса, что приводит к увеличению (уменьшению) температуры объема жидкости в резервуаре 1 с термочувствительной жидкостью, что вызывает возрастание (убывание) сил, действующих на нижний торец штока 8, вследствие чего шток 8 перемещается вверх (вниз), тем самым соединяя контейнер 14 через выходную направляющую трубку 16, внутреннюю полость 9 и канал прямоугольного сечения 19 с соответствующей отнесенной к данной температуре ячейкой пенала 17 и посредством зубчатых реек 10 приводя во вращение шестерни 13 подзавода часового механизма 11, обеспечивающие подзавод часового механизма при движении штока 8 как вверх, так и вниз. Часовой механизм 11 посредством крыльчатки 12 обеспечивает дискретную (через определенные промежутки времени) подачу шариков 15 в направляющую трубку.When changing outside air temperature of 10 ... 20 ^of a thermos temperature of the solution change by several units of a degree that causes an increase (decrease) in the volume of the liquid temperature in the container 1 with the heat-sensitive fluid, which causes an increase (decrease) the forces acting on the lower the end face of the rod 8, as a result of which the rod 8 moves up (down), thereby connecting the container 14 through the output guide tube 16, the internal cavity 9 and the channel of rectangular section 19 with the corresponding cell related to this temperature th pencil case 17 and by means of gear racks 10 leading to the rotation of the gears 13 of the winding of the clock mechanism 11, ensuring the winding of the clock mechanism when the rod 8 moves both up and down. The clock mechanism 11 through the impeller 12 provides a discrete (at certain intervals) the supply of balls 15 into the guide tube.

По истечении фиксированного промежутка времени производится поочередное извлечение шариков из ячеек пенала после вывинчивания винтовых пробок; при этом подсчитывается количество шариков в каждой ячейке, по которому осуществляется индикация серии измерений средней температуры. After a fixed period of time, the balls are sequentially removed from the cells of the pencil case after unscrewing the screw plugs; in this case, the number of balls in each cell is calculated, according to which an indication of a series of measurements of the average temperature is carried out.

Характер изменения температуры в контролируемом объекте в течение суток приведен на фиг. 2, где 20 - температура наружного воздуха; 21 - температура внутри колбы с солевым раствором. The nature of the temperature change in the controlled object during the day is shown in FIG. 2, where 20 is the outdoor temperature; 21 - temperature inside the flask with saline.

Из приведенного графика видно, что в 13 ч устройство для индикации и контроля за изменением температуры показало среднюю температуру суток в контролируемом объекте. It can be seen from the graph that at 13 o’clock the device for indicating and monitoring the temperature change showed the average day temperature in the controlled object.

Изобретение обладает следующими техническими преимуществами. The invention has the following technical advantages.

Уменьшается тепловая инерция устройства для индикации и контроля за изменением температуры за счет того, что датчик температуры, выполненный в виде резервуара с термочувствительной рабочей жидкостью, помещен в колбу термоса, заполненную солевым раствором; получаются более достоверные данные о средней температуре за контролируемый промежуток времени за счет того, что при изменении температуры наружного воздуха на 10...20^о температура раствора в термосе меняется на доли градуса.The thermal inertia of the device for indicating and monitoring temperature changes is reduced due to the fact that the temperature sensor, made in the form of a tank with a thermosensitive working fluid, is placed in a thermos flask filled with saline; are more accurate data on the average temperature for a controlled period of time due to the fact that when the outside air temperature of 10 ... 20 ^{of the} temperature of the solution in a thermos change to fractions of a degree.

Уменьшение тепловой инерции устройства позволяет существенно улучшить эксплуатационно-технические характеристики изобретения за счет снижения запаса шариков, необходимых для фиксации средней температуры за контролируемый промежуток времени, что существенно облегчает обработку полученных данных и повышает точность производимых измерений. Reducing the thermal inertia of the device can significantly improve the operational and technical characteristics of the invention by reducing the supply of balls needed to fix the average temperature for a controlled period of time, which greatly facilitates the processing of the data and increases the accuracy of the measurements.

Claims

DEVICE FOR INDICATION AND MONITORING OF TEMPERATURE CHANGE, containing a temperature sensor made in the form of a tank filled with a thermosensitive liquid, with an outlet cylindrical pipe, the lower part of which is located inside the tank, and the upper part is outside, the transmission mechanism, made in the form of a rod with an internal a cavity and a slot on the side surface located in the outlet cylindrical nozzle of the tank with the ability to move along it, the upper end of the rod is equipped with gear racks and, a recorder made in the form of a container filled with balls, with an output guide tube fixed to its lower part with a slot for impeller blades, and a pencil case with cells equipped with rectangular channels, the output ends of which are placed on the stem generatrix with the possibility of alternating pairing with the slot rod, in the inner cavity of which the end of the output guide tube is located, and a clock mechanism made with an impeller at its output and connected by the winding gears with gear racks of the upper its end of the rod of the transmission mechanism, characterized in that the temperature sensor is placed in a flask of the introduced thermos filled with saline and closed on top with a cork or foam plug.