RU2657130C1 - Устройство индикации относительного перемещения объектов - Google Patents
Устройство индикации относительного перемещения объектов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2657130C1 RU2657130C1 RU2017127834A RU2017127834A RU2657130C1 RU 2657130 C1 RU2657130 C1 RU 2657130C1 RU 2017127834 A RU2017127834 A RU 2017127834A RU 2017127834 A RU2017127834 A RU 2017127834A RU 2657130 C1 RU2657130 C1 RU 2657130C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- movable rod
- temperature
- movement
- thermocouple
- housing
- Prior art date
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 claims description 4
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 abstract 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 229910000809 Alumel Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 101000637411 Homo sapiens Rho guanine nucleotide exchange factor TIAM2 Proteins 0.000 description 1
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100032206 Rho guanine nucleotide exchange factor TIAM2 Human genes 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001179 chromel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000012772 electrical insulation material Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910000623 nickel–chromium alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/14—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
-
- 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
-
- 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
- G01K7/026—Arrangements for signalling failure or disconnection of thermocouples
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для одновременной регистрации температуры и взаимного предельного перемещения составных частей изделия в условиях высокой температуры. Устройство индикации относительного перемещения объектов состоит из корпуса, подвижного штока, пружины возврата. В устройство введена термопара, корпус выполнен из электроизоляционного материала, подвижный шток выполнен из электропроводного материала и соединен с одним из электродов термопары, а второй электрод термопары соединен с объектом измерения. На подвижном штоке установлен фиксатор, ограничивающий перемещение штока на заданную величину, при которой происходит разрыв электрической цепи термопары. Технический результат - создание конструктивно простого устройства для регистрации момента достижения заданного предельного перемещения и одновременной регистраций температуры изделия в зоне расположения устройства в процессе нагрева без применения внешних источников питания. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для одновременной регистрации температуры и взаимного предельного перемещения составных частей изделия в условиях высокой температуры, например, при проведении научно-исследовательских работ.
Известен датчик положения индуктивный пороговый, предназначенный для бесконтактного контроля положения подвижных элементов технологических аппаратов химической, нефтехимической, пищевой и других отраслей промышленности. Недостатком индукционных датчиков является низкий предельный уровень рабочих температур (до плюс 100°С) и относительно высокая погрешность срабатывания датчика (±1 мм) [http://www.w3.org/1999/].
В наибольшей степени требованиям по работоспособности в условиях высокой температуры удовлетворяют электроконтактные датчики перемещения, в которых замыкание контактов (замыкание цепи) происходит в том случае, когда предельное перемещение выходит за верхнюю или нижнюю установленную границу. Примеры таких устройств для измерения перемещения приводятся в литературе (например, Н.Н. Марков, В.М. Машинистов, Н.И. Этингоф. Электроконтактные датчики для линейных измерений. §1, стр. 8).
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство индикации относительного перемещения объектов, содержащее корпус, подпружиненный шток, подвижно установленный в корпусе, контактные пластины и кулачек с контактной ламелью [п. РФ №1840337, опубл. 20.09.2006]. В известном устройстве регистрация перемещения происходит в результате замыкания и размыкания электрической цепи при достижении некоторого порогового значения перемещения штока. Функционирование датчика осуществляется с помощью внешнего источника питания.
Недостатком известного устройства индикации относительного перемещения объектов являются ограниченные функциональные возможности, а именно отсутствие возможности регистрации температуры в момент достижения заданного порогового перемещения, а также относительная сложность конструкции. Для определения температуры, при достижении которой произошло перемещение штока на величину, соответствующую установленному пороговому значению, понадобится дополнительное измерительное устройство, синхронизированное с регистрацией порогового перемещения. Кроме того, для функционирования данного устройства требуется применение внешнего источника питания, что является потенциальным источником опасности в случае применения устройства во взрывоопасной среде. В определенных случаях, например при проведении научно-исследовательских работ в условиях высоких температур, требуются простые одноразовые устройства для решения указанных задач. При этом уровень температур может достигать несколько сот градусов. Этим требованиям также не удовлетворяет известное устройство индикации относительного перемещения объектов.
Техническим результатом является создание конструктивно простого устройства для регистрации момента достижения заданного предельного перемещения и одновременной регистраций температуры изделия в зоне расположения устройства в процессе нагрева без применения внешних источников питания, возможность применения устройства во взрывоопасных средах.
Технический результат достигается тем, что в устройстве индикации относительного перемещения объектов, состоящем из корпуса, подвижного штока, пружины возврата, введена термопара, корпус выполнен из электроизоляционного материала, подвижный шток выполнен из электропроводного материала и соединен с одним из электродов термопары, а второй электрод термопары соединен с объектом измерения, на подвижном штоке установлен фиксатор, ограничивающий перемещение штока на заданную величину, при которой происходит разрыв электрической цепи термопары.
Для обеспечения высокого уровня рабочих температур корпус выполняется из термостойкого материала. В частности, в качестве термостойкого материала корпуса может быть использована керамика.
Заявленное устройство за счет примененных технических предложений обеспечивает фиксацию температуры, при которой произошло срабатывание устройства, в условиях высокотемпературного воздействия. При этом благодаря примененным техническим предложениям устройство является конструктивно простым, имеет относительно низкую погрешность срабатывания датчика, высокую надежность работы в условиях высокотемпературного воздействия и не требуется внешнего источника питания, что позволяет его использовать во взрывоопасных средах.
Изложенная сущность изобретения поясняется фиг. 1, на которой изображена конструкция устройства для индикации относительного перемещения объектов по предлагаемому изобретению, на фиг. 2 графически изображен момент срабатывания датчика при достижении установленной пороговой величины перемещения. Устройство индикации пороговых перемещений состоит из корпуса 1, неподвижно соединенного с одной из составных частей изделия. В корпусе 1 установлен подвижный шток 2, который может перемещаться вдоль оси и возвращаться в исходное положение с помощью пружины 3. На штоке 2 с помощью фиксаторов 4 закреплен неподвижно один из электродов термопары 5. Второй электрод термопары 6 закреплен вне подвижной части изделия.
Корпус устройства 1, выполненный из термостойкого электроизоляционного материала, закрепляется к неподвижной части изделия. Подвижный шток 2, имеющий контактную площадку и выполненный из электропроводного материала, например латуни, стали, молибдена, поджимается к перемещаемой части изделия с помощью пружины 3 и имеет постоянный электрический контакт с ней. К подвижному штоку 2 с помощью фиксатора 4 закрепляется один из электродов термопары 5, например хромель или алюмель. Второй электрод 6 термопары крепится к корпусу изделия, имеющему электрический контакт с подвижной частью изделия. Фиксатор предварительно устанавливается на расстоянии Н от торца корпуса 1 датчика.
Условием работоспособности устройства является наличие электропроводной связи между зоной подвижного объекта, на которую опирается подвижный контакт устройства, и зоной крепления электродам термопары на неподвижном объекте, то есть в исходном состоянии электроды 5 и 6 должны быть электрически замкнуты через корпуса подвижного и неподвижного объекта.
Работает устройство индикации относительного перемещения объектов следующим образом.
При установке устройства в корпус, например, посредством ввинчивания корпуса в резьбовое отверстие с помощью фиксаторов 4 выставляется величина зазора Н, соответствующая перемещению составных частей, при котором произойдет срабатывание устройства. В исходном положении устройство является нормально замкнутым, т.е. цепь термопары замкнута. При этом датчик измеряет температуру изделия в зоне его установки. В процессе нагрева по мере перемещения частей изделия друг относительно друга и соответственно перемещения подвижного штока 2, поджимаемого пружиной 3, уменьшается зазор Н между фиксатором 4 и торцом корпуса устройства. При достижении зазора Н равным нулю происходит разрыв электрической цепи термопары, т.е. ЭДС термопары становится равной нулю. На фиг. 2 показан схематически момент срабатывания устройства (разрыв электрической цепи термопары) при достижении предельного перемещения. Данное устройство позволяет определять время достижения заданного предельного перемещения и температуру изделия в зоне установки устройства на момент его срабатывания.
Конструктивно корпус устройства может быть выполнен в утапливаемом и неутапливаемом исполнении. Устройство может работать в комплекте с любыми приборами (измерителями температуры), регистрирующими входной сигнал от 0 до 40 мВ. Температурный диапазон работы устройства определяется термостойкостью материала корпуса и ограничивается термической стойкостью металлической пружины. Например, если корпус датчика выполнен из стеклотекстолита, а подвижный контакт из стали, термостойкость устройства будет находиться на уровне 350°С. В случае применения корпуса из керамического материала термостойкость устройства будет определяться термической стойкостью пружины. Пружина из высокотемпературного сплава, например из никелево-хромовый сплава, может обеспечить рабочий диапазоном температур до 550°С.
Примером конкретного исполнения служит устройство индикации относительного перемещения объектов, выполненное согласно заявляемому устройству, где корпус 1 выполнен из термостойкого электроизоляционного материала стеклотекстолит марки СТЭФ. Подвижный контакт и пружина выполнены из стали. Электроды выполнены из хромель-алюмелевой термопары, провод которой имеет кремнеземную изоляцию.
Работоспособность предлагаемого технического решения подтверждена испытаниями нескольких устройств в составе изделия, в которых зазор Н настраивался на величину от 1 до 6 мм. Нагрев изделия осуществлялся до температуры 330°С. При перемещении подвижной части изделия на величину, соответствующую установленному первоначально зазору Н, происходил разрыв электрической цепи между электродами термопары, что фиксировалось прибором измерения температуры. В процессе нагрева устройство индикации относительного перемещения объектов показывало температуру изделия в зоне установки устройства, соответствующую температуре, регистрируемой независимыми средствами измерения температуры.
Claims (3)
1. Устройство индикации относительного перемещения объектов, состоящее из корпуса, подвижного штока, пружины возврата, отличающееся тем, что в устройство введена термопара, корпус выполнен из электроизоляционного материала, подвижный шток выполнен из электропроводного материала и соединен с одним из электродов термопары, а второй электрод термопары соединен с объектом измерения, на подвижном штоке установлен фиксатор, ограничивающий перемещение штока на заданную величину, при которой происходит разрыв электрической цепи термопары.
2. Устройство индикации относительного перемещения объектов по п. 1, отличающееся тем, что корпус выполнен из термостойкого материала.
3. Устройство индикации относительного перемещения объектов по п. 2, отличающееся тем, что в качестве термостойкого материала корпуса использована керамика.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017127834A RU2657130C1 (ru) | 2017-08-03 | 2017-08-03 | Устройство индикации относительного перемещения объектов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017127834A RU2657130C1 (ru) | 2017-08-03 | 2017-08-03 | Устройство индикации относительного перемещения объектов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2657130C1 true RU2657130C1 (ru) | 2018-06-08 |
Family
ID=62560347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017127834A RU2657130C1 (ru) | 2017-08-03 | 2017-08-03 | Устройство индикации относительного перемещения объектов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2657130C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU149605A1 (ru) * | 1961-09-13 | 1961-11-30 | Н.М. Копытин | Компенсационный индикатор линейных перемещений |
| SU769312A1 (ru) * | 1978-01-16 | 1980-10-07 | Предприятие П/Я А-1397 | Устройство дл контактного измерени ширины пленочных материалов |
| SU991141A1 (ru) * | 1981-07-31 | 1983-01-23 | Куйбышевский Филиал Всесоюзного Института По Проектированию Организации Энергетического Строительства "Оргэнергострой" | Устройство дл измерени перемещений и температуры |
| JPS59180323A (ja) * | 1983-03-30 | 1984-10-13 | Hitachi Ltd | 変位検出器 |
| SU1430731A1 (ru) * | 1986-12-30 | 1988-10-15 | Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Института Технической Механики Ан Усср | Устройство дл измерени перемещений объекта относительно основани |
| SU1840337A1 (ru) * | 1974-05-07 | 2006-09-20 | Научно-производственное объединение "ЭНЕРГИЯ" | Устройство индикации относительного перемещения объектов |
-
2017
- 2017-08-03 RU RU2017127834A patent/RU2657130C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU149605A1 (ru) * | 1961-09-13 | 1961-11-30 | Н.М. Копытин | Компенсационный индикатор линейных перемещений |
| SU1840337A1 (ru) * | 1974-05-07 | 2006-09-20 | Научно-производственное объединение "ЭНЕРГИЯ" | Устройство индикации относительного перемещения объектов |
| SU769312A1 (ru) * | 1978-01-16 | 1980-10-07 | Предприятие П/Я А-1397 | Устройство дл контактного измерени ширины пленочных материалов |
| SU991141A1 (ru) * | 1981-07-31 | 1983-01-23 | Куйбышевский Филиал Всесоюзного Института По Проектированию Организации Энергетического Строительства "Оргэнергострой" | Устройство дл измерени перемещений и температуры |
| JPS59180323A (ja) * | 1983-03-30 | 1984-10-13 | Hitachi Ltd | 変位検出器 |
| SU1430731A1 (ru) * | 1986-12-30 | 1988-10-15 | Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Института Технической Механики Ан Усср | Устройство дл измерени перемещений объекта относительно основани |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5395897B2 (ja) | 高振動対応抵抗温度センサ | |
| US20160377486A1 (en) | Contact-probe type temperature detector, semiconductor device evaluation apparatus and semiconductor device evaluating method | |
| US11385106B2 (en) | Assembly for detecting temperature and contact assembly having such an assembly | |
| KR102024679B1 (ko) | 석영관으로 구성된 제백계수 및 전기전도도 측정 장치 및 그 방법 | |
| KR20190132474A (ko) | 전기적 접촉의 검출을 포함하는 프로브 시스템 및 방법 | |
| RU2657130C1 (ru) | Устройство индикации относительного перемещения объектов | |
| SE442147B (sv) | Forfarande for kalibrering "in situ" av en i en radioaktiv miljo befintlig apparat for lokal overvakning av effekt jemte anordning for genomforande av forfarandet | |
| CN109725183B (zh) | 一种便携式热电势检测仪器用探头 | |
| CN203398009U (zh) | 一种防水温控器 | |
| CN208296987U (zh) | 基于红外成像的gis设备内部发热状态试验系统 | |
| CN104359570A (zh) | 一种温度传感器 | |
| US20220102768A1 (en) | Test jig, test device, and test method for secondary battery | |
| JP5366038B2 (ja) | 熱流センサ用薄膜サーミスタを用いた熱流センサ | |
| JP6213382B2 (ja) | 測定装置 | |
| US10393593B2 (en) | Measuring arrangement comprising first and second pairs of thermowires | |
| CN105509893B (zh) | 热成像在线测温方法 | |
| RU106364U1 (ru) | Преобразователь термоэлектрический | |
| RU2789053C1 (ru) | Устройство для компенсационного подключения свободных концов термоэлектрических преобразователей | |
| WO2017157431A1 (en) | Arrangement and method for determining a measurement value for a power cable | |
| RU2633405C1 (ru) | Устройство для измерений теплопроводности | |
| RU148958U1 (ru) | Медицинский термопарный датчик | |
| HRP20110689A2 (hr) | Postupak i uređaj za mjerenje temperature silicija i nadtemperaturnu zaštitu učinskih bipolarnih tranzistora s izoliranom upravljačkom elektrodom | |
| Widiatmo et al. | Electrical effect in silver-point realization due to cell structure and bias voltage based on resistance measurement using AC and DC bridges | |
| US20230236072A1 (en) | Semiconductor device | |
| KR0116084Y1 (ko) | 응답성을 향상시킨 접촉식 온도계 |