SU750293A1 - Apparatus for measuring temperature - Google Patents

Apparatus for measuring temperature Download PDF

Info

Publication number
SU750293A1
SU750293A1 SU772510589A SU2510589A SU750293A1 SU 750293 A1 SU750293 A1 SU 750293A1 SU 772510589 A SU772510589 A SU 772510589A SU 2510589 A SU2510589 A SU 2510589A SU 750293 A1 SU750293 A1 SU 750293A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
float
working fluid
temperature
sensitive element
working
Prior art date
Application number
SU772510589A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ефим Фишелевич Шполянский
Вячеслав Сергеевич Жирков
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 SU772510589A priority Critical patent/SU750293A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU750293A1 publication Critical patent/SU750293A1/en

Links

Landscapes

  • Temperature-Responsive Valves (AREA)

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  измерени  температуры и може найти применение в различных област х техники, в частности в системах оперативного и автоматического конт рол  и управлени  производительными технологическими процессами в химической , пищевой и других отрасл х промышленности. Известно устройство дл  измерени температуры, содержащее термочувств тельный элемент, заполненный рабоче ( термометрической) жидкостью, разде лительный упругий элемент (сильфон или мембрану) и устройство дл  преобразовани  теплового расширени  жидкости в выходной сигнал прибора 1 . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  температуры , содержащее термочувствительный элемент, включающий размещенный в корпусе, заполненном рабочей жидкостью , разделительный сильфон, с помещенным в нем поплавком, и механизм преобразовани  усили  в выходной сигнал 23 . Недостатком известного устройсаол  вл етс  недостаточно высока  точность измерени  температуры и больша  инерционность, обусловленные наличием узлов трени  и значительным количеством рабочей жидкости в термочувствительном элементе. Точность устройства пр мо пропорциональна количеству рабочей жидкости в термочувствительном элементе, а увеличение количества рабочей жидкости приводит к увеличению температурной инерционности, т.е. к снижению точности . Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  и снижение инерционности устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  измерени  температуры поплавок выполнен из двух полостей, герметична  перегородка между которыми соединена с подвижным бортиком разделительного сильфона и имеет канал, сообщающий рабочую полость термочувствительного элемента с верхней полостью поплавка, нижн   часть которой заполнена рабочей жидкостью, а верхн   сообщена с атмосферой, причем наружный торецThe invention relates to devices for measuring temperature and can be used in various fields of technology, in particular, in systems of operational and automatic monitoring and control of productive technological processes in the chemical, food and other industries. A device for temperature measurement is known, comprising a temperature-sensitive element filled with a working (thermometric) fluid, a separating elastic element (bellows or membrane) and a device for converting thermal expansion of the liquid into an output signal of the device 1. The closest in technical essence to the present invention is a device for measuring temperature, comprising a temperature-sensitive element, comprising a separating bellows placed in a housing filled with a working fluid, with a float placed in it, and a force-to-output conversion mechanism 23. A disadvantage of the known device is that the accuracy of temperature measurement and large inertia are not high enough, due to the presence of friction units and a significant amount of working fluid in the temperature-sensitive element. The accuracy of the device is directly proportional to the amount of working fluid in the temperature-sensitive element, and an increase in the amount of working fluid leads to an increase in temperature inertia, i.e. to reduce accuracy. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy and reduce the inertia of the device. The goal is achieved by the fact that in the device for temperature measurement the float is made of two cavities, a sealed partition between which is connected to a movable rim of the separating bellows and has a channel that informs the working cavity of the temperature-sensitive element with the upper cavity of the float, the lower part communicated with the atmosphere, with the outer end

верхней полости поплавка соединен с механизмом преобразовани  усили  в выходной сигнал, при этом нижн   часть поплавка размещена в рабочей жидкости 1C зазором пор дка 0,51 ,00 мм относительно внутренней поверхности корпуса термочувствительного элемента, На чертеже изображена принципиальна  схема устройства.The upper cavity of the float is connected to the force-to-output conversion mechanism, while the lower part of the float is placed in the working fluid 1C with a gap of about 0.51.00 mm relative to the inner surface of the housing of the temperature-sensitive element. The schematic diagram of the device is shown.

К корпусу термочувствительного элемента 1 приварен неподвижный бортик разделительного сильфона 2. В корпусе, размещен поплавок 3, разделенный перегородкой 4 на две полости нижнюю 5 и верхнюю б. Перегородка 4 приварена к подвижному бортику сильфона 2. Рабоча  полость термочувствительного элемента (полость между корпусом 1, сильфоном 2 и поплавком 3) заполнена рабочей (термометрической ) жидкостью 7. Причем рабоча  жидкость полностью окружает нижнюю част 5 поплавка 3 и через канал 8 небольшого сечени , просверленный в перегородке 4,сообщаетс  с полостью верхней части б поплавка 3, частично заполненной той же жидкостью. Верхнюю часть поплавка 6 (пространство над рабочей жидкостью) через капилл рный змеевик 9 сообщена с атмосферой. Верхний наружный торец поплавка 3 штоком 10 соединен с рычажной системой пневмосилового преобразовател  11, узел сопло-заслонка 12 которого отрабатывает выходной сигнал устройства . Корпус 1 термочувствительного элемента устройства смонтирован на технологической емкости 13, температура среды в которой контролируетс . Размеры поплавка 3 выполнены так, что зазор между наружными поверхност ми нижней части 5 поплавка и внутренними поверхност ми ми нижней части 5 поплавка и внутренними поверхност ми корпуса 1 и сильфона 2 сведены к минимуму, достаточному дл  разобщени  этих поверхностей - пор дка 0,5-1,0 мм. Таким образом, количество рабочей . жидкости 7  вл етс  минимальным.The fixed side of the separating bellows 2 is welded to the case of the thermosensitive element 1. In the case, there is a float 3, divided by a partition 4 into two cavities, the lower 5 and the upper b. The partition 4 is welded to the movable side of the bellows 2. The working cavity of the temperature-sensitive element (the cavity between the housing 1, the bellows 2 and the float 3) is filled with working (thermometric) fluid 7. Moreover, the working fluid completely surrounds the lower part 5 of the float 3 and through the channel 8 of a small section, drilled in the partition 4, communicates with the cavity of the upper part b of the float 3, partially filled with the same liquid. The upper part of the float 6 (the space above the working fluid) through the capillary coil 9 is in communication with the atmosphere. The upper outer end of the float 3 by the rod 10 is connected with the lever system of the pneumo-force transducer 11, the node of the nozzle-valve 12 of which processes the output signal of the device. The housing 1 of the temperature-sensitive element of the device is mounted on the process tank 13, the temperature of the medium in which is controlled. The dimensions of the float 3 are made so that the gap between the outer surfaces of the lower part 5 of the float and the inner surfaces of the lower part 5 of the float and the inner surfaces of the housing 1 and the bellows 2 is kept to a minimum sufficient to separate these surfaces - about 0.5- 1.0 mm. Thus, the amount of work. fluid 7 is minimal.

Количество рабочей жидкости, заполн ющей часть объема верхней полости б поплавка 3 и объем этой полости рассчитываютс  в зависимости от коэффициента объемного расширени  рбочей жидкости и предела измерени  устройства. Критери ми дл  такого расчета  вл ютс  требовани , чтобы при минимальной температуре, измер емой устройством уровень рабочей жидкости 7 в верхней полости 6 поплавка 3 был не ниже разделительной перегородки 4, а при максимальной .температуре - не был выше основани  капилл ра 9.The amount of working fluid filling part of the volume of the upper cavity b of the float 3 and the volume of this cavity are calculated depending on the coefficient of volumetric expansion of the working liquid and the measurement limit of the device. Criteria for such a calculation are the requirements that at the minimum temperature measured by the device the level of working fluid 7 in the upper cavity 6 of the float 3 should not be lower than the partition wall 4, and at the maximum temperature should not exceed the base of the capillary 9.

Усгройство работает следуклцим .образом.The unit works in the following manner.

В исходном положении, при установившейс  температуре контролируемой среды в емкости 13 кинематическа  система устройства находитс  в равновесии , обусловленном равенством погружающей и .выталкивающей сил, действующих на погруженную в рабочую жидкость 7 нижнюю часть поплавка 5,In the initial position, at a steady-state temperature of the controlled medium in the tank 13, the kinematic system of the device is in equilibrium, due to the equality of the immersing and pushing forces acting on the lower part of the float 5 immersed in the working fluid 7,

:i): i)

РЬ Pb

о,about,

++

пP

где FP - рабочее усилие термочувствительного элемента; where FP is the working force of the temperature-sensitive element;

РП погружающа  сила, действующа  на поплавок, равна  весу поплавка;RP immersing force acting on the float is equal to the weight of the float;

F, выталкивающа  сила, действующа  на поплавок, завис ща  от объема погруженной в рабочую хчидкость части поплавка и от плотности рабочей жидкости.F, the buoyant force acting on the float, depending on the volume of the part of the float immersed in the working fluid and on the density of the working fluid.

При изменении температуры контролируемой среды равновесие/ выраженное равенством (1), нарушаетс . Например , при повышении температуры плотность рабочей жидкости уменьшаетс , и выталкивающа  сила, действующа на поплавок, уменьшаетс  на величинуWhen the temperature of the controlled medium changes, the equilibrium / expressed by equation (1) is violated. For example, as the temperature rises, the density of the working fluid decreases, and the buoyant force acting on the float decreases by

Рж/ь- t-s Rzh / t-s

(2)(2)

где Д F.J. - изменение выталкивающей , силы;where D F.J. - change of pushing force;

VP - наружный объем погруженной в рабочую жидкость части поплавка (нижней части 5 поплавка 3); : pjj, - начальна  плотность рабочеVP is the external volume of the float part immersed in the working fluid (the lower part 5 of the float 3); : pjj, - initial working density

жидкосгти;liquid;

|3 - коэффициент температурного объемного расширени  рабочей жидкости;| 3 - coefficient of temperature volumetric expansion of the working fluid;

At - изменение температуры контролируемой среды (и рабоче жидкости);At is the change in temperature of the controlled medium (and the working fluid);

g - ускорение силы т жести. Одновременно (при том же изменении температуры рабочей жидкости At) увеличитс  объем рабочей жидкости 7 в термочувствительном элементе, Это увеличение объема рабочей жидкости определ етс  выражениемg is the acceleration of the force of gravity. At the same time (with the same change in the temperature of the working fluid At) the volume of the working fluid 7 in the temperature-sensitive element will increase. This increase in the volume of the working fluid is determined by the expression

(3) (3)

где - изменение объема рабочейwhere - the change in the volume of work

жидкости; Vjj - начальный объем рабочейliquids; Vjj - the initial volume of the working

жидкости.fluid.

Этот добавочный объем AV,, рабочей жидкости через канал 8 перетекает из рабочей камеры термочувствительного элемента в верхнюю полость б поплавка 3, повыша  уровень рабочей жидкости в этой полости. Это повышение уровн  жидкости в верхней полости б поплавка 3 приводит к увеличению веса поплавка на величинуThis additional volume AV, of the working fluid through channel 8 flows from the working chamber of the temperature-sensitive element into the upper cavity b of the float 3, raising the level of the working fluid in this cavity. This increase in the level of liquid in the upper cavity b of the float 3 leads to an increase in the weight of the float by

(Ц )(C)

л п ж-Рж65 Где дСп - изменение веса поплабка.l p f-Rzh65 Where dsp - change in weight poplabka.

Claims (2)

Формула изобретенияClaim 1. Устройство для измерения температуры, содержащее термочувствительный элемент, включающий размещенный в корпусе, заполненном рабочей жидкостью, разделительный сильфон с помещенным в нем поплавком, и механизм преобразования усилия в выходной сигнал, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности измерения и снижения инерционности устройства, в нем поплавок выполнен из двух полостей, герметичная перегородка между которыми соединена с подвижным бортиком разделительного сильфона и имеет канал, сообщающий рабочую полость термочувствительного элемента с верхней полостью поплавка, нижняя часть которой заполнена рабочей жидкостью, а верхняя сообщена с атмосферой, причем наружный торец верхней полости поплавка с механизмом преобразования усилия в выходной сигнал.1. A device for measuring temperature, comprising a heat-sensitive element, including a separation bellows with a float placed in a housing filled with a working fluid, and a mechanism for converting the force into an output signal, characterized in that, in order to increase the accuracy of measurement and reduce inertia device, the float in it is made of two cavities, a sealed partition between which is connected to the movable side of the separation bellows and has a channel that communicates the working cavity of the thermal sensing an element with an upper cavity of the float, the lower part of which is filled with a working fluid, and the upper is in communication with the atmosphere, the outer end of the upper cavity of the float with a mechanism for converting the force into an output signal. 2. ·устройство по п.1, отличающееся тем, что нижняя часть поплавка размещена в рабочей жидкости с зазором порядка 0,51,0 мм относительно внутренней поверхности корпуса термочувствительного элемента.2. · The device according to claim 1, characterized in that the lower part of the float is placed in the working fluid with a gap of the order of 0.51.0 mm relative to the inner surface of the body of the heat-sensitive element.
SU772510589A 1977-08-01 1977-08-01 Apparatus for measuring temperature SU750293A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772510589A SU750293A1 (en) 1977-08-01 1977-08-01 Apparatus for measuring temperature

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772510589A SU750293A1 (en) 1977-08-01 1977-08-01 Apparatus for measuring temperature

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU750293A1 true SU750293A1 (en) 1980-07-23

Family

ID=20719243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772510589A SU750293A1 (en) 1977-08-01 1977-08-01 Apparatus for measuring temperature

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU750293A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3610042A (en) Liquid level measuring device with temperature compensator
SU750293A1 (en) Apparatus for measuring temperature
SE452658B (en) VETSKENIVASYSTEM
US3456510A (en) Automatic temperature compensation system for horizontal floater type liquid densimeters
SU457008A1 (en) Densitometer for liquid media
RU1768993C (en) Viscous-liquid level gage
SU489993A1 (en) Densitometer
SU1635070A1 (en) Device for automatic measurement of fluid density
US3263501A (en) Pressure sensing and measuring device
SU970130A1 (en) Device for measuring temperature
SU1809321A1 (en) Liquid level pickup
JPS5924374B2 (en) Buoyancy measuring device
SU746194A1 (en) Hydrostatic level meter
SU1051384A1 (en) Device for measuring temperature
SU949411A1 (en) Floating density pickup
US3494194A (en) Fluid quantity measuring device
SU785661A1 (en) Liquid temperature measuring apparatus
SU597929A1 (en) Float for measuring devices
SU911226A1 (en) Viscometer for liquid media
SU1038817A1 (en) Manometric thermometer
RU2017086C1 (en) Device for temperature measurement
SU866427A1 (en) Barometer
SU1428941A1 (en) Filled-system liquid-type thermometer
SU488117A1 (en) Method for determining the compressibility of liquids
SU1558355A1 (en) Beehouse