SU1428941A1 - Filled-system liquid-type thermometer - Google Patents
Filled-system liquid-type thermometer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1428941A1 SU1428941A1 SU864118589A SU4118589A SU1428941A1 SU 1428941 A1 SU1428941 A1 SU 1428941A1 SU 864118589 A SU864118589 A SU 864118589A SU 4118589 A SU4118589 A SU 4118589A SU 1428941 A1 SU1428941 A1 SU 1428941A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- measuring
- bellows
- thermosystem
- thermometer
- membrane
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к термометрии и позвол ет упростить конструкцию устр-ва, уменьшить его габариты и массу. В измерительной и компенсационной термосистемах гофрированные мембраны 4, 20 неподвижнымиThe invention relates to thermometry and allows to simplify the design of the device, to reduce its dimensions and weight. Corrugated membranes 4, 20 are fixed in measuring and compensation thermosystems
Description
3131
ISIS
ii
(j(j
сwith
буртами присоединены к опорным фланцам 3,22 соответственно. Противоположной стороной фланцы 3,22 контактируют с сильфонами 5,21, При изменении среды измен етс объем жидкости в термобаллоне I, соединенном капилл ром 2 с фла1сцем З, Рабочее давление измерительной термосистемыflanges attached to the bearing flanges 3.22, respectively. The opposite side of the flanges 3.22 are in contact with the bellows 5.21. When the medium changes, the volume of fluid in the thermal bottle I connected by capillary 2 to the flange 3 changes. Operating pressure of the measuring thermosystem
вызывает перемещение рычажной системы блока 15. Эффективна площадь мембраны 4(20) по меньшей мере в три раза превышает эффективную площадь сильфона 5(21). Обе термосистемы закреплены на корпусе термометра 11 и заполнены термометрргческой жидкостью .. 1 Ш1„causes movement of the lever system of block 15. The effective area of the membrane 4 (20) is at least three times the effective area of the bellows 5 (21). Both thermal systems are fixed on the case of the thermometer 11 and filled with a thermometric liquid .. 1 Ш1 „
Изобретение относитс к приборостроению , а именно к устройствам дл измерени температуры, и может найти применение в системах автоматическо- i го контрол и регулировани темпера- i турных режимов промышленных техноло- |гическшс процессов в химической, нефтехимической и других отрасл х промьп ленности.The invention relates to instrumentation, namely, devices for measuring temperature, and can be used in systems for automatic monitoring and control of the temperature regimes of industrial technological processes in the chemical, petrochemical and other industries.
Целью изобретени вл етс упрощение конструкции и снижение габаритов и массы жидкостного манометрического термометра.The aim of the invention is to simplify the design and reduce the size and weight of a liquid manometric thermometer.
На чертеже представлена принципиальна схема предлагаемого устройства .The drawing shows a schematic diagram of the proposed device.
Измерительна система манометрического термометра содержит термо- баллон 15 соединенный капилл ром 2 с опорным фланцем 3 измерительной термосистемы , к верхнему торцу которого приварена измерительна гофрированна мембрана 4, а к нижнему торцу приварен неподвижный бурт задающего сильфона 5 блока формировани рабочих давлений, подвижньд торец которо го герметизирован доньшком 6. Внутри сильфона 5 размеп(ен ограничитель 7 объема и перемещени . Внутренние по- лости мембраны 4 и сильфона 5 сообщены каналом 8, который каналом 9 сообщен с капилл ром 2. Внутренн полость измерительной термосистемыThe measuring system of a manometric thermometer contains a thermotube 15 connected by a capillary 2 to the reference flange 3 of the measuring thermosystem, to the upper end of which a measuring corrugated membrane 4 is welded, and to the lower end a fixed shoulder of the setting bellows 5 of the working pressure formation unit is welded; bottom 6. Inside the bellows 5, the ram (en limiter 7 volume and displacement. The inner cavities of the membrane 4 and bellows 5 are communicated by channel 8, which channel 9 communicates with the capillary rum 2. The internal cavity of the measurement of the thermal system
заполнена термометрической жидкостью 10.- Измерительна термосистема за - к реплена на корпусе термометра 1 1 шпильками 12 и гайками 13 и 4, Подвижный центр мембраны 4 соединен с блоком 15 преобразовани усили в выходной пневматический сигнал с первичньгм рычагом 16 блока.filled with thermometric fluid 10.- Measuring thermosystem for replenishing the thermometer case 1 1 with studs 12 and nuts 13 and 4. The movable center of the membrane 4 is connected to the force conversion unit 15 into a pneumatic output signal with the primary lever 16 of the unit.
00
5five
п 5 п p 5 p
5five
00
Блок 15 содержит узел сопло-заслонка , заслонка J7 которого соединена с рычагом 6, а сопло 18 закреплено на корпусе блока 15, Рычаг 16 имеет опору 19 вращени .The block 15 contains a nozzle-flap assembly, the flap J7 of which is connected to the lever 6, and the nozzle 18 is fixed on the body of the block 15. The lever 16 has a support 19 of rotation.
Компенсационна термосистема содержит измерительную гофрированную мембрану 20 и задающий сильфон 21 блока формировани рабочих давлений, приваренные к противоположным торцам опорного фланца 22. Подвижный торец сильфона 21 герметизирован доньшком 23 Внутри сильфона 21 размещен ограничитель 24 объема и перемещени . Внутренние полости мембраны 20 и сильфона 21 сообщены каналом 25 между собой и каналом 26 с фальшк апил- Л ром 27, приваренным к фланцу 22. Компенсационна термосистема заполнена термометрической жидкостью 10 и закреплена на корпусе термометра I1 шпильками 28 и гайками 29 и 30. Подвижный центр мембраны 20 соединен с рычагом 16 блока 15.The compensation thermosystem contains the measuring corrugated membrane 20 and the defining bellows 21 of the working pressure formation unit welded to the opposite ends of the support flange 22. The movable end of the bellows 21 is sealed by the bottom 23 Inside the bellows 21 a limiter 24 of volume and displacement is placed. The internal cavities of the membrane 20 and bellows 21 are communicated by channel 25 between themselves and channel 26 with fake aplrom 27 welded to flange 22. The compensation thermosystem is filled with thermometric liquid 10 and fixed to the case of thermometer I1 with studs 28 and nuts 29 and 30. Mobile center the membrane 20 is connected to the lever 16 of the block 15.
Объем жидкости в компенсационной термосистеме равен объему в наружной части измерительной термосистемы (за исключением объема жидкости в термобаллоне , что обеспечиваетс при настройке термометра.The volume of fluid in the compensatory thermosystem is equal to the volume in the outer part of the measuring thermosystem (except for the volume of fluid in the thermowell, which is provided when adjusting the thermometer.
Блок 15 содержит также сильфон 31 обратной св зи, пневмереле 32, корректор 33 нул и подвигкную опору 34,Block 15 also contains a feedback bellows 31, a pneumatic gauge 32, a zero offset 33, and a pad 34,
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Термобаллон 1 помещен в среду, температуру которой необходимо измерить . В установившемс режиме вс кинематическа система термометра нй- ходитс в равновесии: на узле сопло- заслонка установилс определе1{ныйThe bulb 1 is placed in an environment whose temperature is to be measured. In the steady state, the kinematic system of the thermometer is in equilibrium: the nozzle-flap is set at the node
зазор, обеспечивающий отработку выходного сигнала, соответствующего установившейс температуре среды.the gap, which ensures the processing of the output signal corresponding to the steady-state temperature of the medium.
При изменении, например повышении температуры среды повышаетс температура термобаллона 1 и термометрической жидкости внутри термобаллона, вследствие чего увеличиваетс объем . жидкости в термобаллоне на величину ЛУ« Этот избыточньй объем термометрической жидкости uV по дистанционному капилл ру 2 перетекает в полость мембраны 4 и сильфона 5, а так как перемещение подвижного центра мембраны 4 ограничено системой силовой компенс ации блока 15, то изменение объема жидкости &V вызовет перемещение подвижного доньппка 6 сильфона 5. Это перемещение выражаетс формулойWhen changing, for example, as the temperature of the medium rises, the temperature of the thermowell 1 and the thermometric liquid inside the thermowell increases, as a result of which the volume increases. liquids in a thermo-bottle by the magnitude of a linac "This excess volume of thermometric fluid uV through the distance capillary 2 flows into the cavity of membrane 4 and bellows 5, and since the movement of the moving center of membrane 4 is limited by the power compensation system of unit 15, the change in fluid volume & V will cause the movement of the movable bottom 6 bellows 5. This movement is expressed by the formula
- -
гдеWhere
77
dd
ИСIS
где Л - перемещение задающегоwhere L is the movement of the master
сильфона;bellows;
Sj,g - эффективна площадь задающего сильфона измерительной термосистемы. На перемещение задающего сильфона 5 на величину & Л со стороны термометрической жидкости потребуетс усилие Sj, g is the effective area of the defining bellows of the measuring thermosystem. Moving the driver bellows 5 by the value of & L from the side of the thermometric fluid will require effort
г.-л-А, (2)yr-A, (2)
-сила упругости сильфона;- force of elasticity of the bellows;
-жесткость задающего сильфона измерительной термосистемы .-The rigidity of the setting bellows of the measuring thermosystem.
Б свою очередь, со стороны сильфона 5 на жрщкость действует реакци R, величина которой равна силе упругости FUIn turn, on the side of the bellows 5, the reaction R acts on the side of the bellows, the value of which is equal to the force of elasticity FU
R (3) R (3)
Реакци R представл ет собой силу с которой сильфон 5 воздействует на термометрическую жидкость, формирует в измерительной термосистеме рабочее давлениеReaction R is the force from which the bellows 5 acts on the thermometric fluid, forms the working pressure in the measuring thermosystem.
, г . с, g. with
Это рабочее давление устанавливаетс во всем объеме жидкости измерительной термосистемы и вызывает на жестком центре измерительной мембран 4 рабочее усилиеThis working pressure is set in the entire liquid volume of the measuring thermosystem and causes an operating force on the rigid center of the measuring diaphragm 4
FP Рр SHM (5)FP Pp SHM (5)
где S., - эффективна площадь из- м„where S., is the effective area of
мерительной мембраны. measuring membrane.
Рабочее усилие Fp передаетс на рычажную систему блока 15, вызьшаетThe working force Fp is transmitted to the lever system of the block 15, and
перемео|ение этой системы на некоторый угол, устанавлива новое положение (меньший зазор) в узле сопло-заслонка и новое значение выходного сигнала ( ) термометра. При зтом выходное давление Р,, через силь- фон 31 обратной св зи ограничивает перемещение кинемат1-гческой системы блока 15 (принцип силовой компенсации ) в пределах 0,005-0,01 мм.the interposition of this system at a certain angle, establish a new position (smaller gap) in the nozzle-flap assembly and a new value of the output signal () of the thermometer. At the same time, the output pressure P ,, through the sylphon 31 of the feedback, limits the movement of the kinemat-1 system of unit 15 (the principle of power compensation) in the range of 0.005-0.01 mm.
Изменение объема термометрической ж}щкости uV зависит от начального объема жидкости в термобаллонеThe change in the volume of the thermometric liquid uV depends on the initial volume of the liquid in the bulb
, ,
1515
гдеWhere
2020
2525
ДУ V. р, ut,(6)DU V. p, ut, (6)
V - объем жидкости в термобаллоне;V is the volume of fluid in the bulb;
В - козффициент температурного объемного расширени термометрической жидкости; ut - изменение температуры контролируемой среды.B — coefficient of temperature volumetric expansion of a thermometric liquid; ut is the change in temperature of the controlled medium.
Подставив в (5) значени (А), (3), (2), (1) и (6), получают (после преобразований )Substituting the values (A), (3), (2), (1) and (6) into (5), we obtain (after transformations)
S и.М Z IS and.M Z I
Fp Fp
-J. С-J. WITH
u u
..
(7)(7)
30thirty
3535
4040
5050
5555
Выбира соответствующим образом параметры элементов измерительной термосистемы, можно получить требуемое значение рабочего усили термометра , т.е. создать манометрический термометр высокой чувствительности и точности дл заданного диапазона шкалы.By choosing the parameters of the elements of the measuring thermosystem accordingly, the desired value of the working force of the thermometer can be obtained, i.e. create a high-sensitivity and precision gauge thermometer for a given scale range.
Применив в качестве блока преобразовани усили в выходной пневматический сигнал унифицированный пневмо- силовой преобразователь системы ГСП, имеющий пределы измерени О - 1,ОкГс, можно обеспечить измерение п редлагае- мым устройством температуры контролируемой среды в широком диапазоне рабочих температур при малом /пор дка 10°с диапазоне шкалы. Изменение диапазона шкалы термометра обеспечиваетс перемещением подвижной опоры 34 вдоль рычага 16 в блоке 15, а смещение пределов измерени (установка нул )устанавливаетс блоком регулировани на термобаллоне 1.Applying the unified pneumatic-power converter of the GPS system with the measuring range O - 1, OKGS as a unit for converting the force into the output pneumatic signal, it is possible to provide a measurement of the temperature of the controlled medium by the device in a wide range of operating temperatures at a small / about 10 ° with scale range. Changing the range of the thermometer scale is provided by moving the movable support 34 along the lever 16 in block 15, and the offset of the measurement limits (set to zero) is set by the control unit on the bulb 1.
Дл обеспечени нормальной работы манометрического термометра в широком диапазоне температур окружающего воздуха, воздействию которого подвержены все злементы термометра, кроме термобаллона а дл промышленных термометров диапазон измерени температуры окружающего воздуха зачастую может быть от -50 до +50 с) в термометре обеспечиваетс равенство объемов термометрической жидкости в компенсационной термосистеме и в наружной части измерительной термосистемы.To ensure normal operation of a manometric thermometer in a wide range of ambient air temperatures, to which all thermometer elements are exposed, except for a thermometer and for industrial thermometers, the range of measuring the ambient air temperature can often be from -50 to +50 s) in the thermometer compensation thermosystem and in the outer part of the measuring thermosystem.
Кроме того, необходимо обеспечить рабочую деформацию задающих сильфо- нов измерительной и компенсационной термосйстем в зоне деформаций одного знака (в данном случае - в зоне деформаций раст жени ), что достигаетс путем предварительной деформации (раст жени задающих сильфонов на расчет ную величину при заполнении термосистем жидкостью и настройке термо- |М етра,In addition, it is necessary to ensure the working deformation of the setting bellows by the measuring and compensating thermosystem in the deformation zone of one sign (in this case, in the zone of expansion deformation), which is achieved by preliminary deformation (stretching of the setting bellows by the calculated value when filling the thermosystems with liquid and setting thermo | M etra,
Дл обеспечени деформаций задающих сильфонов в пределах перемеще- НИИ, допустимых дл этих сильфонов ГОСТом, необходимо свести к минимуму абсолютнь1е величины объемов термометрической Жидкости в термосистемах термометра, что обеспечиваетс при- менением в качестве измерительных чувствительных элементов гофрированных мембран, введением ограничителей объемов в термосистемы и выбором соотношени эффективных площадей измерительных мембран к эффективнымTo ensure deformations of the reference bellows within the limits of displacement permitted by these GOST bellows, it is necessary to minimize the absolute values of the volumes of thermometric liquid in thermometers, which is ensured by using corrugated membranes as measuring sensors, introducing volume restraints into thermosystems and choosing the ratio of the effective areas of the measuring membrane to the effective
площад м задающих сильфонов пор дка не менее трех.the areas of the specifying bellows are at least three.
Формул,а изобретени Манометрический жидкостный термометр , содержащий измерительную и компенсационную термосистемы с блоками формировани рабочих.давлений и блок преобразовани результатов измерений в выходной сигнал, причем измерительна термосистема содержит также термобаллон и дистанционный капилл р, отличающийс тем, что, с целью упрощени конг струкции, уменьшени габаритов и массы, в него введен опорный фланец измерительный упругий элемент кажцой термосистемы вьтолнен в виде герметизированной гофрированной мембраны, неподвижньй бурт которой присоединен к опорному фланцу термосистемы, с противоположной стороны которого присоединен неподвижньш бурт герметизированного задающего сильфона, внутренн полость которого гидравлически сообщена с внутренней полостью герметизированной гофрированной мембраны, при этом эффективна площадь мембраны по меньшей мере в три раза превьшает эффективную площадь задающего сильфона.Formulas and inventions A manometric liquid thermometer containing measuring and compensating thermosystems with units for forming working pressures and a unit for converting measurement results into an output signal, wherein the measuring thermosystem also contains a thermometer and a remote capillary, characterized in that, in order to simplify the structure, reducing the size and weight, the support flange is inserted into it; the measuring elastic element of each thermal system is made in the form of a sealed corrugated membrane, not Vision shoulder which is attached to the bearing flange of the thermal system, on the opposite side of which is attached sealed nepodvizhnsh shoulder master bellows, the inner cavity of which fluidly communicates with the interior of a sealed bellows, the effective membrane area is at least three times prevshaet effective area of the master bellows.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864118589A SU1428941A1 (en) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | Filled-system liquid-type thermometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864118589A SU1428941A1 (en) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | Filled-system liquid-type thermometer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1428941A1 true SU1428941A1 (en) | 1988-10-07 |
Family
ID=21256965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864118589A SU1428941A1 (en) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | Filled-system liquid-type thermometer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1428941A1 (en) |
-
1986
- 1986-07-02 SU SU864118589A patent/SU1428941A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР 1038817, кл. G 01 К 5/32, 17.09.80. Авторское свидетельство СССР 1281920, кл. С 01 К 5/32, 07.03.84. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH09119880A (en) | Pressure sensor | |
US3269184A (en) | Apparatus for measuring fluid characteristics | |
US3140613A (en) | Differential pressure transmitters | |
CN107884116B (en) | Temperature compensated absolute pressure sensor | |
SU1428941A1 (en) | Filled-system liquid-type thermometer | |
US3610042A (en) | Liquid level measuring device with temperature compensator | |
CN103575450A (en) | Diaphragm sealing device for measuring liquid pressure, mechanical finger pressure gauge and pressure transmitter | |
SU1486809A1 (en) | Filled-system thermometer | |
CN2708283Y (en) | Fluid temperature difference sensor | |
SU1281920A1 (en) | Liquid filled-system thermometer and method of adjusting same | |
CN110440943B (en) | Temperature measuring method | |
US2761471A (en) | Differential pressure responsive diaphragm device | |
SU1048334A1 (en) | Device for measuring temperature | |
SU1038817A1 (en) | Manometric thermometer | |
US3407652A (en) | Double acting fluid load cell | |
SU849163A1 (en) | Thermostat | |
US3252383A (en) | Differential pressure measuring apparatus | |
SU750293A1 (en) | Apparatus for measuring temperature | |
US3180154A (en) | Strain gage fluid pressure sensing transducer | |
SU1712794A1 (en) | Filled-system thermometer | |
RU2118803C1 (en) | Atmospheric pressure gauge | |
US3082626A (en) | Thermally responsive device | |
SU1245890A1 (en) | Method of calibrating capillary tubes of transparentglass | |
RU2139507C1 (en) | Barometer | |
SU1747943A1 (en) | Thermal converter |