RU2099675C1

RU2099675C1 - Resistance thermometer for measurement of temperature of liquid and gaseous media in pipe lines

Info

Publication number: RU2099675C1
Application number: RU9595118248A
Authority: RU
Inventors: В.Е. Горбатский; Е.А. Перминов; С.Б. Яхненко
Original assignee: Государственный космический научно-производственный центр им.М.В.Хруничева
Priority date: 1995-10-25
Filing date: 1995-10-25
Publication date: 1997-12-20

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: resistance thermometer has airtight body in the form of pipe-line section Thermosensitive elements made as wire spirals secured to former are arranged in body. Former has support with ribs positioned at device input. It consists of two cylinders arranged coaxially with airtight connection to each other. Helical grooves in the form of multistart thread are made on one of cylinders. Thermosensitive element is placed bifilarly in helical grooves of one of former cylinders. Space between coaxial cylinders is filled with gas mixture. EFFECT: more effective design. 3 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а именно, к температурным измерениям с помощью электрических преобразователей, и может быть использовано в трубопроводах высокого давления. The invention relates to measuring equipment, namely, to temperature measurements using electrical converters, and can be used in high pressure pipelines.

Из патентной литературы известен термометр сопротивления [1] содержащий каркас с винтовой канавкой, в которой уложена термочувствительная проволока с выводами, выполненными петлеобразно и закрытыми съемными кольцами. Недостатком термометра является то, что термометр не рассчитан для измерения температуры жидких и газообразных сред под давлением, при его использовании требуется дополнительное оборудование, например, термоблок. A resistance thermometer [1] is known from the patent literature, comprising a frame with a helical groove, in which a heat-sensitive wire with leads made in a loop-like shape and closed by removable rings is laid. The disadvantage of the thermometer is that the thermometer is not designed to measure the temperature of liquid and gaseous media under pressure; when using it, additional equipment, for example, a thermoblock, is required.

Наиболее близким к заявляемому является термометр сопротивления для измерения низких температур жидких агрессивных сред в трубопроводах малых диаметров [2] содержащий герметичный корпус, выполненный как составная часть трубопровода, установленный в корпусе чувствительный элемент, выполненный из термочувствительной проволоки, закрепленной на каркасе. Недостатком термометра является большая инерционность и невысокая точность измерения, т.е. чувствительный элемент имеет односторонний контакт с измеряемым веществом. Closest to the claimed one is a resistance thermometer for measuring low temperatures of liquid aggressive media in pipelines of small diameters [2] containing a sealed housing made as a component of the pipeline, a sensitive element installed in the housing, made of a heat-sensitive wire mounted on the frame. The disadvantage of the thermometer is the large inertia and low measurement accuracy, i.e. the sensing element has one-way contact with the measured substance.

Заявляемое изобретение направлено на повышение надежности и точности измерения температуры контролируемых сред. The invention is aimed at improving the reliability and accuracy of temperature measurement of controlled environments.

Решение указанной задачи достигается тем, что в термометре сопротивления для измерения температур жидких и газообразных сред в трубопроводах, содержащем герметичный корпус, выполненный как составная часть трубопровода и установленный в корпусе термочувстительный элемент, выполненный из проволоки, закрепленной на карасе, последний закреплен в опоре с ребрами, установленной на входе в трубопроводе, и состоит из двух коаксиально расположенных и герметично соединенных между собой цилиндров, на одном из которых выполнены винтовые канавки в виде многозаходной резьбы, термочувствительные проволоки закручены в спираль и бифилярно уложены в винтовые канавки одного из цилиндров каркаса, а пространство между коаксиальными цилиндрами заполнено газовой смесью. The solution to this problem is achieved by the fact that in a resistance thermometer for measuring the temperatures of liquid and gaseous media in pipelines containing a sealed housing made as an integral part of the pipeline and a thermosensitive element installed in the housing made of wire mounted on a crucian, the latter is fixed in a support with ribs installed at the inlet to the pipeline and consists of two cylinders coaxially located and hermetically connected to each other, on one of which helical grooves are made in the form of multi-thread, heat-sensitive wires are twisted into a spiral and bifilarly laid in the helical grooves of one of the cylinders of the frame, and the space between the coaxial cylinders is filled with a gas mixture.

На фиг. 1 дан общий вид термометра сопротивления, на фиг. 2 вид по стрелке А на опору с ребрами, на фиг. 3 в увеличенном виде изображен каркас с винтовыми канавками и бифилярно уложенной спиралью. In FIG. 1 is a general view of a resistance thermometer; FIG. 2 is a view along arrow A of a support with ribs, in FIG. 3 shows an enlarged view of a frame with helical grooves and a bifilarly laid spiral.

Термометр сопротивления содержит герметичный корпус 1, выполненный как составная часть трубопровода ( на фиг. не показано), установленную на входе в корпус опору 2 с ребрами 3, в которых консольно закреплен каркас 4, состоящий из двух коаксиально расположенных цилиндров 5 и 6, для обеспечения герметичности сваренных между собой по торцам 7. На внутренней поверхности цилиндра 5 выполнены винтовые канавки 8 в виде многозаходной (например, шестизаходной) резьбы. Термочувствительные элементы 9, выполненные, например, из платиновой проволоки, закручены в спираль 10, бифилярно уложены в винтовые канавки 8 цилиндра 5 и закреплены в них при помощи клея. Пространство между цилиндрами 5 и 6 заполнено газовой смесью для улучшения теплопередачи. Выводы чувствительности элемента 9 через отверстия в корпусе 1 подводятся и подпаиваются к контактам 11 гермовывода 12, который соединен с разъемом 13. Гермовывод 12 представляет собой корпус 14 с изоляторами 15 и контактами 11, которые выполнены из материалов, сочетание которых произведено с учетом их линейного расширения, что в свою очередь обеспечивает надежную работу устройства при перепадах температур. В корпус 14 вварена трубка 16, через которую в термометр, в зону чувствительного элемента 9 подается газовая смесь. Корпус 14 соединен с герметичным корпусом 1 переходником 17. The resistance thermometer contains a sealed housing 1, made as an integral part of the pipeline (not shown in Fig.), Mounted at the entrance to the housing, a support 2 with ribs 3, in which the frame 4, consisting of two coaxially located cylinders 5 and 6, is fixed to ensure tightness of welded together at the ends 7. On the inner surface of the cylinder 5 there are made helical grooves 8 in the form of a multi-thread (for example, six-way) thread. Heat-sensitive elements 9, made, for example, of platinum wire, are twisted into a spiral 10, bifilarly laid in the helical grooves 8 of the cylinder 5 and secured to them with glue. The space between cylinders 5 and 6 is filled with a gas mixture to improve heat transfer. The conclusions of the sensitivity of the element 9 through the holes in the housing 1 are fed and soldered to the contacts 11 of the hermetic outlet 12, which is connected to the connector 13. The hermetic terminal 12 is a housing 14 with insulators 15 and contacts 11, which are made of materials, the combination of which is made taking into account their linear expansion , which in turn ensures reliable operation of the device at temperature extremes. A tube 16 is welded into the housing 14, through which a gas mixture is fed into the thermometer into the area of the sensing element 9. The housing 14 is connected to the sealed housing 1 adapter 17.

Поток контролируемой газовой смеси, попадая в герметичный корпус 1 и проходя через опору 2 с ребрами 3, становится регулируемым и обтекает каркас 4 как с внутренней, так и с наружной стороны, что в свою очередь, повышает точность измерения температуры. The flow of the controlled gas mixture, falling into the sealed housing 1 and passing through the support 2 with ribs 3, becomes adjustable and flows around the frame 4 from both the inside and the outside, which in turn increases the accuracy of temperature measurement.

Винтовая канавка 8, выполненная на внутренней поверхности цилиндра 5, проста в изготовления и удобна для размещения чувствительного элемента 9, исключает замыкание его витков между собой и повышает надежность устройства в работе. На поверхность винтовой канавки 8 и на наружную поверхность цилиндра 6 нанесено гальваническое электроизоляционное покрытие для исключения замыкания термочувствительного элемента 9 на корпус. Выполнение канавки в виде многозаходной резьбы позволяет уложить несколько термочувствительных элементов (при шестизаходной резьбе 3 штуки), что дает возможность троировать систему измерения и повысить достоверность показаний. The helical groove 8, made on the inner surface of the cylinder 5, is easy to manufacture and convenient for accommodating the sensitive element 9, eliminates the closure of its coils and increases the reliability of the device in operation. On the surface of the helical groove 8 and on the outer surface of the cylinder 6, a galvanic insulating coating is applied to prevent the thermosensitive element 9 from shorting to the housing. The groove in the form of a multi-thread allows you to lay several heat-sensitive elements (with a six-thread 3 pieces), which makes it possible to triple the measurement system and increase the reliability of the readings.

Claims

Resistance thermometer for measuring temperatures of liquid and gaseous media in pipelines, comprising a thermosensitive wire element mounted on a frame installed in a sealed enclosure made in the form of a pipeline section, characterized in that a support with ribs is installed in the housing on the supply side of the controlled medium, the frame is cantilever fixed in the ribs of the support and made in the form of two coaxially located and hermetically connected to each other at the ends of the cylinders, the space between which is filled with gas mixture, and the heat-sensitive element is bifilarly laid in the grooves of multiple threads formed on one of the cylinders of the frame.