SU1428941A1 - Filled-system liquid-type thermometer - Google Patents

Filled-system liquid-type thermometer Download PDF

Info

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
Application number
SU864118589A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ефим Фишелевич Шполянский
Михаил Иванович Пырин
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8296
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-8296 filed Critical Предприятие П/Я В-8296
Priority to SU864118589A priority Critical patent/SU1428941A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1428941A1 publication Critical patent/SU1428941A1/en

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)

Формула изобретения Манометрический жидкостный термометр, содержащий измерительную и компенсационную термосистемы с блоками формирования рабочих давлений и блок преобразования результатов измерений в выходной сигнал, причем измерительная термосистема содержит также термобаллон и дистанционный капилляр, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, уменьшения габаритов и массы, в него введен опорный фланец, измерительный упругий элемент каждой термосистемы выполнен в виде герметизированной гофрированной мембраны, неподвижный бурт которой присоединен к опорному фланцу термосистемы, с противоположной стороны которого присоединен неподвижный бурт герметизированного задающего сильфона, 25 внутренняя полость которого гидравлически сообщена с внутренней полостью герметизированной гофрированной мембраны, при этом эффективная площадь мембраны по меньшей мере в три раза превышает эффективную площадь задающего сильфона.Formula of the invention A manometric liquid thermometer comprising a measuring and compensation thermosystem with units for generating working pressures and a unit for converting the measurement results into an output signal, the measuring thermosystem also comprising a thermoball and a remote capillary, characterized in that, in order to simplify the design, reduce the size and weight, a support flange is inserted into it, the measuring elastic element of each thermosystem is made in the form of a sealed corrugated membrane, fixed the collar of which is attached to the support flange of the thermal system, on the opposite side of which is attached the fixed collar of a sealed master bellows, 25 whose internal cavity is hydraulically connected to the internal cavity of the sealed corrugated membrane, while the effective membrane area is at least three times the effective area of the master bellows.
SU864118589A 1986-07-02 1986-07-02 Filled-system liquid-type thermometer SU1428941A1 (en)

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)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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