SU843030A1 - Устройство дл контрол и регули-РОВАНи ТЕМпЕРАТуРы - Google Patents

Description

чувствительный элемент введен по крайней мере, один слой оксида металла переходной группы, легированного по катионной подрешетке.

Термочувствительный элемент прикреплен к держателю через термоизолирующую вставку, а его электроды выполнены из металла с наименьшей теплопроводностью.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 - зависимость i сопротивлени  термочувствительного элемента устройства от температуры окружающей среды.

Устройство дл  контрол  и регулировани  температуры содержит лсг точник 1 питани , исполнительный ме ханиэм 2 и термочувствительный зонд в металлическом наконечнике 3 которого разметены слой 4 стехиометричекого состава оксида металла переходной группы, слой 5 оксида металла переходной группы, легированной по катионной подрешетке, св зующий сло б, подложку 7,тонкопленочные электрды 8 и защитный слой 9, прикрепленные к термоизол ционной втулке 10,.. электровыврды 11 и держатель 12.

Наличие в предлагаемом устройстве , например, двух термочувствительных слоев г стехиометрического диоксида ванади  и сло  диоксида ванади , легированного титаном, обеспечивает двухступенчатое скачкообразное изменение силы тока через термо чувствительный датчик при двух различных температура.х. Таким образом, увеличива  количество термочувствительных слоев, легированных по катионной подрешетке соответствующими примес ми, можно обеспечить многоточечную индикацию температуры.

Устройство работает следующим образом.

При температуре окружающей среды не превышающей температуру фазового перехода (ФП) термочувствительной полупроводниковой пленки, например пленки диоксида ванади  (участок а кривой на фиг. 2) термочувстви .рельный зонд находитс  в высокоомном состо нии, и протекающий ток, например, в обмотке реле исполнительного механизма 2 недостаточен дл  еесрабатывани . С повышением температу1х 1 окружгиощей среды до температуры ФП термочувствительной Jloлyпpoвpдникoвoй пленки,. например плен11Ьи диоксида ванади  стехиометрическ го состава, сопротивление ее скачкообразно падает(участок б на фиг. 2), ток в цепи возрастает, посл чего срабатывает реле исполнительного механизма, ив этот момент включаетс  механизм, управл ющий температурным режимом технологического процесса. При дёшьнейшем увеличении температуры(участок в кривой на фиг. 2) и достижении температуры фазового перехода другого ело  оксида переходного металла, легированного по катнонной подрешетке, например сло  диоксида ванади  , легированного титаном T.JX Og, сопротивление этого сло  скачкообразно уменьшаетс  (участок г кривой на фиг. Д термочувствительный зонд переходит в провод щее состо ние.Участок д кривой на фиг. 2), и в этот момент вновь срабатывает исполнительный механизм, управл ющий температурным режимом технологического процесса. При уменьшении температуры окружающей среды происходит обратный процесс.

Предлагаемое устройство дл  контрол  и регулировани  температуры по сравнению с известным обладает повышенной надежностью за счет значительного упрощени  конструкции. Это обуслбвлено тем,, что многослойна  структура термочувствительного элемента обеспечивает многократное и скачкообразное изменение сопротивлени ,в результате чего исполнительный механизм срабатывает и без предварительного усилени  электрического сигнала который поступает от термочувствителного элемента. Многоступенчатое изменение сопротивлени  термочувствительного элемента позвол ет фиксировать несколько точек температурного режима технологического про-, цесса. Кроме того, температуру фазового перехода термочувствительного элемента в широком интервале температур можно совмещать с критическими точками температурного режима заданного технологического процесса путем легировани  различньми примес ми слоев оксидов переходных металлов по катионной подрешетке. Например, в насто щее врем  дл  регулировани  температуры и сигнализации об окончании процесса варки колбасных изделий примен ютс  терMonai« ТХК-0033 ГОСТ 6616-61. Готовность колбасных изделий контролируетс  регул тором, датчик тёрмопара которого устанавливаетс , в центре одного из батонов. Колбасные издели  считаютс  готовыми, если температура в центре их достигает , т.е. происходит процесс коагул ции белков. В этот момент включаетс  сигнализаци  и исполнительный механизм перекрывает паровую линию. Дл  этого случа  особенно пригоден диоксид ванади , температура ФП которого совпгщает с температурой коагул ции белков.

Применение предлагаемого устройства дл  контрол  и управлени  процессом варки колбасных изделий за счет упрощени  конструкции и повышени  надежности дает значительную экономию. Предлагаемый термочувствительный полупроводниковый элемент.

а также устройство в целом могут быть с успехом применены дл  контро л  температурного режима технологических процессов при наличии гамма или другого ионизирующего излучени . Это обусловлено тем, что термочувствительные слои оксидов ванади   вл ютс  сильно дефектшлми , и Дополнительна  дефектность, вызванна  ионизирующим излучением, слабо вли ет на температуру фазового перехода и величину скачка электропроводности . ,

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   1, Устройство дл  контрол  и регулировани  температуры, содержгицее термочувствительный элемент, выполненный в виде многослойной структуры , термочувствительна  область которой содержит слои из стехиометрического состава оксида металла переходной Группы, держатель, источни питани  и исполнительный механизм.

   подключенные последовательно к электродам термочувствительного элемент та, отличающее с   тем,, что, с целью повышени  надежности и упрощени  «конструкции, в термочувствительный элемент введен, по крайней мере, один слой оксида металла переходной группы, легированного по катионной подрешетке.
2. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающеес  тем, что термочувo ствительный элемент прикреплен к держателю через термоизолирующую вставку, а его электроды выполнены из метгшла с наименьшей теплопроводностью .

   5

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.Ртутный термометр, ГОСТ 987175 ТПК. Указатель стандартов. М., из-во Госстандарт , 1978, т. 2.

   0

   2.А.А.. Бугаев и др. Фазовый переход металл-полупроводник и его применение. Л., Наука, 1979,

   с. 159 (прототип).

   /.

   On

   а

   t;

   о

   Фиг.2.

   t,C