SU970129A1

SU970129A1 - Dilatometric temperature pickup

Info

Publication number: SU970129A1
Application number: SU792745055A
Authority: SU
Inventors: Валентин Павлович Шостко
Original assignee: Предприятие П/Я А-3697
Priority date: 1979-04-04
Filing date: 1979-04-04
Publication date: 1982-10-30

Description

(54) ДИЛАТОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ(54) DILATOMETRIC TEMPERATURE SENSOR

Изобретение относитс к приборостроению и может быть использовано во всех отрасл х народного хоз йства, где необходима точна информаци о достижении объектом различных пределов температуры дистанционно.The invention relates to instrumentation and can be used in all parts of the national economy, where accurate information is needed on the object reaching various temperature limits remotely.

Известен дилатометрический кон-, тактный термометр, состо5пдий из стакана , стержн , рычага и контактного приспособлени , содержащего электропроводную жидкость и контактные штыри разной длины, которые позвол ютзамыкать электрические цепи в зависимости от температуры 1 Недостатком известного устройства вл етс то, что его необходимо ориентировать вертикально, а также сложное конструктивное выполнение.A dilatometric con-stroke thermometer is known, consisting of a glass, a rod, a lever and a contact device containing an electrically conductive fluid and contact pins of different lengths that allow closing electrical circuits depending on temperature. 1 The disadvantage of the known device is that it needs to be oriented vertically. , as well as complex constructive implementation.

Наиболее близкюл к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс дилатометрическийсигнализатор температуры , содержащий корпус, установленный коаксиально с ним стержень, напр вл юсдую диафрагму, контактное устройство с микрометрическим регул тором настроечного зазора, представл ющее собой размещенный по оси стержн и св занный с ним твердосплавный наконечник, взай модействуThe closest to the described invention to the technical essence and the achieved result is a dilatometric temperature analyzer, comprising a housing, a rod mounted coaxially with it, a diaphragm that is directly in contact, a contact device with a micrometer adjusting gap, and located along the rod axis and connected to carbide tip on it

Ю1ДИЙ с металлопленочными, нанесенными на подложку, покрыти ми .SOUTH with metal-film coatings applied on the substrate.

Недостатком данного сигнализатора вл етс то, что он позвол ет производить только однопредельные измерени температуры.The disadvantage of this alarm device is that it allows one to perform only one-dimensional temperature measurements.

Цель изобретени - расширение диапазона измерени температуры.The purpose of the invention is to expand the range of temperature measurement.

Поставленна цель достигаетс тем, The goal is achieved by

10 что датчик, содержащй корпус, установленный коаксиально с ним стержень, 1направл ющу1о диафрагму контактное устройство fc микрометрическим регул тором настроечного зазора, пред15 ставл ющее собой размещенный по оси стержн и св занный с ним твердосплавный наконечник, взаиглодействующий с металлопленочными, нанесенными на подложку покрыти ми, снабжен 10 that the sensor, comprising a housing, a rod mounted coaxially with it, 1 a diaphragm guiding the contact device fc with a micrometer adjuster of the tuning gap, 15 representing the core placed along the axis and a carbide tip connected to it, applied to the metal coating, coated on the substrate supplied with

20 настраиваемыми на различные пределы дополнительными контактными устройствами , в корпусе и стержне выполнен р д поперечно расположенных сквозных пазов дл установки последних, 20 adjustable for different limits by additional contact devices, in the housing and the rod, a series of transversely arranged grooves are made for the installation of the latter,

25 при этом наконечник каждого из контактных устройств св зан со стержнем с помощью мембраны и расположенной перпендикул рно ее поверхности упругой пластины, а подложка каж- . 25 wherein the tip of each of the contact devices is connected with the rod by means of a membrane and an elastic plate surface perpendicular to its surface, and the substrate is each.

30 дого контактного устройства соедийена с поступательно перемещаемым вдоль оси корпуса элементом регул тора . На фиг. 1 и 2 изображена конструк ци датчика; на фиг. 3 - узел контактного устройства. Дилатометрический датчик температуры состоит из корпуса 1, установленного коаксиально с нимстержн 2. 3 корпусе 1 и стержне 2 выполнен р д поперечно расположенных сквозных пазов дл установки контактного устрой ства с микрометрическим регул тором настроечного зазора. Кг1ждое контактное устройство пердставл ет собо размещенный по оси стержн 2 и св за ный с ним твердосплавный наконечник 3, взаимодействующий с металлопленоч ными, последовательно нанесенными ла подложку 4 пoкpыти 4и-пленками 5-7. Нижн 5 и верхн 7 пленки металлические , а пленка 6 выполнена из диэлектрика. Наконечник 3 каждого ИЗ контактных устройств св зан со стерж нем 2 с помощью мембраны 8 и рас-. положенной перпендикул рно ее поверхности упругой пластины 9, наход щейс в напр женном состо нии, а подложка каждого контактного устройства соединена с поступательным вдоль оси корпуса эл.ементом регул тора . Микрометрический регул тор настроечного зазора выполнен в виде втулки 10 с резьбой, на торце которой выполнен паз, в котором установ лен вкладьш 11 контактного устройст ва. Паз служит дл исключени разворота втулки 10 при вращении гайки 12. Продольное перемещенке вкладыша 11 определ етс азностью шагов резьб на корпусе 1 н втулке 10. Г-образнне пружины 13 служат дл обеспечени выбора люфта в резьбовых парах и плотного прилегани вкладыша к втулке. Стопорна гайка 14 исключает самопроизвольную перенастро ку датчика под действием внешних динамических нагрузок. Дл по в1ышени жесткости стержн 2 в поперечном нап равлении датчик снабжен мембраной 1 а исключени попадани посторон них предметов во внутреннк о полость датчика он.снабжен пробкой 16. Разность шагов резьб в микрометрических регул торах (.корпус - втулка - гайicafr выбираетс . такой, чтобы точност нажтройки у всех узлов была одинако вой. Коммутаци раэъе 17 с контак иыми устройствами осуществл етс проводами 18.. Датчик работаетследукщим образом Изменение температуры вызывает соответствующее изменение.ликейиых размеров у корпуса 1 и стержн 2. Это изменение пропорционально рабочей длине .последних. В результате перемещений наконечники 3 замыкают металлопленочные покрыти . Н зависимо от того, у какого из элементов конструкции (стержень или корпус ) коэффициент линейного расширени больше, датчик обеспечивает фиксацию предельных значений .температур. Рассглотрим случай, когда стержень выполнен из материала с большим коэффициентам линейного расширени , а корпус - с малым коэффициентсги линейного расширени . Тогда дл фиксации температур выше окружающей используют наконечник, установленный,на верхней стенке паза. В случае, когда температура ниже окружающей, используют наконечник, установленный на нижней стенке паза. Дл включени в работу контактного устройства вкладыш 11 разворачивают относительно продольной оси на 180, и микропленки 5-7 располагаютс непосредственно перед наконечником, расположенным на нижней стенке паза. Микрометрический регул тор также поворачивают на 180 относительно поперечной оси и его нониус оказываетс со стороны работающего наконечника, т.е. ниже сквозного паза (фиг. 1). Число пределов настройки определ етс числом пазов с наконечниками и числом контактных устройств. После разрушени диэлектрической пленки перемещение стержн 2„с нако нечниками 3 по мере изменени температур ы продолжаетс . После достижени наконечником подложки 4 величина продольной силы возрастает. Это приведет к потере устойчивости упругой пластины 9 и, как результат, уменьшению силы давлени наконечника на подложку . Продолжающеес приращение линейных размеров приведёт к дальнейшему уменьшению продольной силы. Аналогично все будет повтор тьс и при разрушении диэлектрических пленок на даугих вкладышах. Дл восстановлени .работоспособнос.ти датчика необходимо заменить разрушенные металлопленочные покрыти . Настройка датчика осуществл етс следующим образе. С помощью микрометрического регул тора контактное устройство подвод т до касани с верхним металлопленочиьм покрытием 7, которое контролируетс по замыканию электрической цепи иаконечник 3 - покрытие 7. Затаи, с учетом окружающей температуры, с п ж4ощью микрометрического регул тора по нониусу устанавливают предельную температуру срабатывани . Изобретение позвол ет с высокой точностью производить измерени температуры в широком диапазоне и с пс 1ощью одного датчика регистрировать несколько предельных значений температуры.The 30th contact device is connected to a regulator element that is progressively moving along the body axis. FIG. 1 and 2 depict the design of the sensor; in fig. 3 - site contact device. The dilatometric temperature sensor consists of a housing 1 mounted coaxially with a rod 2. 3 housing 1 and a rod 2 are made of a series of transversely located grooves for mounting a contact device with a micrometer adjuster of the tuning gap. Kr1 each contact device represents a rod 2 placed along the axis and a hard-alloy tip 3 associated with it, which interacts with metal-film, successively applied 4 and -5 5-films to the substrate 4. The bottom 5 and top 7 films are metallic, and the film 6 is made of dielectric. The tip 3 of each OF contact device is connected with the rod 2 by means of a membrane 8 and spread. perpendicular to the surface of the elastic plate 9, which is in the stressed state, and the substrate of each contact device is connected to the translational along the axis of the body by an element of the regulator. The micrometer regulator of the adjusting gap is made in the form of a threaded sleeve 10, at the end of which there is a groove in which the insert 11 of the contact device is installed. The groove serves to prevent the sleeve 10 from turning when the nut 12 is rotated. The longitudinal displacement of the insert 11 is determined by the thread pitch on the case 1 of the sleeve 10. The L-shaped springs 13 serve to select the backlash in the threaded pairs and to fit the insert tightly to the sleeve. Lock nut 14 eliminates the spontaneous re-adjustment of the sensor under the action of external dynamic loads. To increase the stiffness of the rod 2 in the transverse direction, the sensor is equipped with a membrane 1 and to prevent foreign objects from getting into the internal cavity of the sensor, it is equipped with a plug 16. The difference in the pitch of the threads in the micrometric regulators (the housing - the sleeve - the nutfr is selected so that Accuracy was the same for all nodes. Switching to terminal 17 with contact devices is carried out by wires 18. The sensor works as follows. The temperature change causes a corresponding change in the size of the body 1 and the rod 2. This change is proportional to the last working length. As a result of the movements, the tips 3 close the metal-film coatings. No matter which of the structural elements (rod or body) has a linear expansion coefficient greater, the sensor fixes the limit values of temperatures. when the rod is made of a material with large linear expansion coefficients, and the body is with a small linear expansion coefficient. Then, for fixing temperatures above ambient, a tip mounted on the upper wall of the groove is used. In the case when the temperature is below ambient, use the tip mounted on the bottom wall of the groove. To engage the contact device, the insert 11 is turned 180 relative to the longitudinal axis, and microfilms 5-7 are located directly in front of the tip located on the bottom wall of the groove. The micrometric regulator is also rotated 180 relative to the transverse axis and its vernier is on the side of the working tip, i.e. below the through groove (Fig. 1). The number of tuning limits is determined by the number of grooves with tips and the number of contact devices. After the destruction of the dielectric film, the movement of the rod 2 with the cusps 3 continues as the temperature changes. After the tip has reached the substrate 4, the magnitude of the longitudinal force increases. This will lead to a loss of stability of the elastic plate 9 and, as a result, a decrease in the pressure force of the tip onto the substrate. Continuously increasing the linear dimensions will further reduce the longitudinal force. Likewise, everything will be repeated when the dielectric films are destroyed on the other liners. To restore the performance of the sensor, it is necessary to replace the destroyed metal film coatings. The sensor is configured as follows. Using a micrometer controller, the contact device is brought up to touch with the upper metal film coating 7, which is controlled by short-circuiting the electric circuit and the tip 3 - coating 7. Under the micrometer regulator, the threshold temperature is set with the power of the micrometer controller. The invention makes it possible with high accuracy to make temperature measurements in a wide range and with ps of one sensor to record several temperature limit values.

Claims

1. Patent of Germany 932275, st. 42 4 131, published. 1955.

2. USSR author's certificate 681332, cl. G 01 K 5/20, 1978 (prototype).

P