RU2270422C1

RU2270422C1 - Device for measuring temperature of surface under electric voltage

Info

Publication number: RU2270422C1
Application number: RU2004131488/28A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Юрьевич Агафонов (RU); Дмитрий Юрьевич Агафонов; Евгений Иванович Бессонов (RU); Евгений Иванович Бессонов; Владимир Александрович Мельников (RU); Владимир Александрович Мельников; Игорь Николаевич Минин (RU); Игорь Николаевич Минин
Original assignee: Военный инженерно-технический университет
Priority date: 2004-10-28
Filing date: 2004-10-28
Publication date: 2006-02-20

Abstract

FIELD: technologies for measuring temperature of surfaces.

SUBSTANCE: device has body, wherein microelectronic temperature indicator is mounted. Body is made of porcelain and has special shape, decreasing possibility of surface discharge. Lower end of body is provided with metallic insert, having an aperture with thread, and is connected to surface by means of screw.

EFFECT: device makes it possible to measure temperature of surface under high voltage, for instance, a bus.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области измерения температуры поверхности (к контактной термометрии).The invention relates to the field of measuring surface temperature (to contact thermometry).

Известно устройство для измерения температуры (а.с. СССР №53463, 1937 г.), содержащее наконечник с термопарой и корпус для крепления наконечника.A known device for measuring temperature (AS USSR No. 54363, 1937), containing a tip with a thermocouple and a housing for attaching the tip.

Недостатком такого устройства является невозможность его использования для измерения температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением, так как корпус и наконечник являются проводниками электротока, а также незащищенность термопары от электрического поля такой поверхности.The disadvantage of this device is the inability to use it to measure the temperature of a surface that is under electrical voltage, since the body and the tip are conductors of electric current, as well as the insecurity of the thermocouple from the electric field of such a surface.

Известно устройство для измерения температуры поверхности (а.с. СССР №513271, 1975 г.) - ближайший аналог, содержащий наконечник с термопарами, корпус для крепления наконечника, выполненный в виде стакана с крышкой, изготовленными из ферромагнитного материала, в который помещен наконечник с термопарами.A device for measuring surface temperature is known (USSR AS No. 513271, 1975) - the closest analogue containing a tip with thermocouples, a housing for fixing the tip, made in the form of a glass with a lid made of ferromagnetic material, in which the tip is placed with thermocouples.

Недостатками такого устройства являются - незащищенность устройства от электрического пробоя при измерении температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением, а также подверженность термопар наводкам от электрического поля, которые по амплитуде (при высоком напряжении поверхности) будут значительно превышать ЭДС термопары.The disadvantages of this device are the insecurity of the device from electrical breakdown when measuring the surface temperature under electric voltage, as well as the susceptibility of thermocouples to pickups from the electric field, which in amplitude (at a high surface voltage) will significantly exceed the EMF of the thermocouple.

Целью заявляемого изобретения является создание устройства, позволяющего производить измерение температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением.The aim of the invention is the creation of a device that allows you to measure the temperature of a surface that is under electrical voltage.

Поставленная цель достигается за счет того, что в предлагаемой конструкции устройства используется корпус, выполненный из фарфора, являющегося электроизоляционным материалом (электрическая прочность 6÷10 кВ/мм), имеющий специальную форму, защищающим датчик от поверхностного разряда.This goal is achieved due to the fact that in the proposed design of the device uses a body made of porcelain, which is an insulating material (electric strength 6 ÷ 10 kV / mm), which has a special shape that protects the sensor from surface discharge.

Верхний торец корпуса снабжен при отливке металлическим вкладышем, на котором закреплен микроэлектронный датчик с преобразователем. Нижний торец корпуса также снабжен при отливке металлическим вкладышем, имеющим отверстие с резьбой для крепления к поверхности, находящейся под электрическим напряжением, например - к шине. Корпус крепится к шине через просверленное в ней отверстие винтом, что обеспечивает плотность прижатия нижнего торца корпуса к поверхности шины, обеспечивая меньшее термическое сопротивление контакта. Специальная форма корпуса снижает вероятность поверхностного разряда, защищая от него микроэлектронный датчик температуры.The upper end of the body is equipped with a metal insert during casting, on which a microelectronic sensor with a converter is fixed. The lower end of the casing is also equipped with a metal insert during casting, having a threaded hole for attachment to a surface under electrical voltage, for example, to a tire. The housing is attached to the tire through a hole drilled in it with a screw, which ensures the tightness of the lower end of the housing against the surface of the tire, providing less thermal contact resistance. The special shape of the case reduces the likelihood of surface discharge, protecting the microelectronic temperature sensor from it.

Такая конструкция устройства позволяет осуществлять измерение температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением, обеспечивая электроизоляцию датчика от электрического пробоя, в то же время материал корпуса (фарфор) обладает хорошей теплопроводностью, что обеспечивает малую инерционность передачи тепла от поверхности измерения к датчику, а сам датчик не подвержен наводкам от электрического поля шины.This design of the device makes it possible to measure the temperature of a surface under electric voltage, providing electrical insulation of the sensor from electrical breakdown, while the case material (porcelain) has good thermal conductivity, which ensures low inertia of heat transfer from the measurement surface to the sensor, and the sensor itself does not subject to interference from the electric field of the tire.

Таким образом, при реализации данного технического решения достигается технический результат, заключающийся в обеспечении замеров температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением, за счет использования микроэлектронного датчика, установленного на металлическом вкладыше, заложенном при отливке в верхний торец корпуса, а в нижнем торце корпуса заложен при отливке вкладыш, имеющий отверстие с резьбой для крепления к поверхности, температура которой измеряется. Специальная форма корпуса защищает датчик от поверхностного разряда.Thus, when implementing this technical solution, a technical result is achieved, which consists in providing measurements of the temperature of the surface under electrical voltage through the use of a microelectronic sensor mounted on a metal insert embedded during casting in the upper end of the body, and laid in the lower end of the body when a casting insert having a threaded hole for attachment to a surface whose temperature is measured. The special shape of the housing protects the sensor from surface discharge.

Анализ аналогов показал, что заявленное техническое решение является новым. Новизна решения заключается в использовании фарфорового корпуса, имеющего специальную форму, защищающую установленный на верхнем торце корпуса на закладном металлическом вкладыше микроэлектронный датчик с преобразователем от поверхностного разряда, а нижний торец корпуса также имеет металлический вкладыш с отверстием, снабженным резьбой, что позволяет осуществлять плотное прижатие корпуса к поверхности, температура которой измеряется с помощью винта, обеспечивая тем самым низкое термическое сопротивление между корпусом и поверхностью измерения. Хорошая теплопроводность фарфора позволяет осуществлять передачу тепла от поверхности измерения к датчику с малой инерционностью.Analysis of analogues showed that the claimed technical solution is new. The novelty of the solution lies in the use of a porcelain case having a special shape that protects the microelectronic sensor with a transducer mounted on the upper end of the case on the embedded metal insert from the surface discharge, and the lower end of the case also has a metal insert with a hole provided with a thread, which allows tight pressing of the case to the surface, the temperature of which is measured with a screw, thereby ensuring low thermal resistance between the housing and the surface Stu measurement. The good thermal conductivity of porcelain allows heat transfer from the measurement surface to the sensor with low inertia.

Таким образом, заявляемое техническое решение характеризуется новой совокупностью существенных признаков дающих положительный эффект и обладает признаками соответствия критерию «изобретательский уровень».Thus, the claimed technical solution is characterized by a new set of essential features giving a positive effect and has signs of compliance with the criterion of "inventive step".

На чертеже изображено предлагаемое устройство, содержащее фарфоровый корпус 1, имеющий специальную форму. Верхний торец 2 корпуса 1 снабжен при отливке металлическим вкладышем 3, на котором закреплен микроэлектронный датчик 4 (с преобразователем). Нижний торец корпуса 1 также снабжен (при отливке) металлическим вкладышем 5 с отверстием 6, имеющим резьбу 7. Корпус крепится к поверхности, температура которой измеряется, например, к - шине 8 винтом 9.The drawing shows the proposed device containing a porcelain case 1 having a special shape. The upper end 2 of the housing 1 is equipped with a metal insert 3 during casting, on which a microelectronic sensor 4 is mounted (with a converter). The lower end of the housing 1 is also equipped (during casting) with a metal insert 5 with an opening 6 having a thread 7. The housing is attached to a surface whose temperature is measured, for example, to the bus 8 with a screw 9.

Устройство работает следующим образом. Подготовленный к работе корпус 1 (оснащенный микроэлектронным датчиком 4 с преобразователем), устанавливается на обесточенную шину 8, в которой заранее просверливается отверстие для прохода винта 9, который ввинчивается в отверстие 6 корпуса 1, прижимая плотно корпус к шине 8. На шину 8 подается напряжение. Тепловая энергия от шины 8 передается через вкладыш 6 корпусу 1 и по нему через вкладыш 3 микроэлектронному датчику 4, который подключается к регистрирующему прибору, например к компьютеру (не показан). Специальная форма корпуса защищает датчик температуры от поверхностного разряда за счет увеличения поверхности фарфорового корпуса.The device operates as follows. The housing 1 prepared for operation (equipped with a microelectronic sensor 4 with a converter) is mounted on a de-energized bus 8, in which a hole for the passage of a screw 9 is drilled in advance, which is screwed into the hole 6 of the housing 1, pressing the housing tightly against the bus 8. Voltage is applied to the bus 8 . Thermal energy from the bus 8 is transmitted through the insert 6 to the housing 1 and through it through the insert 3 to the microelectronic sensor 4, which is connected to a recording device, for example, to a computer (not shown). The special shape of the case protects the temperature sensor from surface discharge by increasing the surface of the porcelain case.

Предлагаемое устройство является промышленно применимым, так как не содержит в себе деталей, представляющих сложность при их изготовлении и сборке устройства. Монтаж устройства на поверхности измерения (на шине) также не вызывает затруднений.The proposed device is industrially applicable, since it does not contain parts that are difficult in their manufacture and assembly of the device. Mounting the device on the measurement surface (on the bus) is also straightforward.

Предлагаемое устройство по принципу действия, обеспечиваемому новой совокупностью существенных признаков, позволяет осуществлять измерение температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением.The proposed device according to the principle of action, provided by a new set of essential features, allows you to measure the temperature of a surface that is under electrical voltage.

Источник информацииThe source of information

1. Электротехнический справочник, М., Энергоатомиздат, 1985.1. Electrical reference book, M., Energoatomizdat, 1985.

Claims

A device for measuring the temperature of a surface under electrical voltage, comprising a housing, characterized in that the housing is made of porcelain and has a special shape that reduces the likelihood of surface discharge, the upper end of the housing is equipped with a metal insert on which is mounted a microelectronic sensor with a transmitter, the lower end of the housing also equipped with a metal insert having a threaded hole, the housing is attached to a surface under electrical voltage, such as a bus .