Термоперетворювач опору

1. Термоперетворювач опору, що містить циліндричний порожнистий металевий корпус, усередині якого, у головці розташований платиновий термочутливий елемент, що має зв'язок зі сполучними виводами, при цьому термочутлива область заповнена теплопровідною пастою й захищена металевим наконечником, а також приєднувальну арматуру й сполучні проводи, який відрізняється тим, що корпус виконаний з двох частин, між якими розташований термоізолюючий елемент, а приєднувальна арматура виконана у вигляді гайки з манжетою, розташованих зверху на частині корпуса з боку сполучних виводів, при цьому манжета містить дві кільцеві деталі з можливістю їхнього вільного переміщення уздовж корпуса з наступною їх фіксацією для регулювання довжини робочої частини термоперетворювача опору при його установці в трубопроводі. 2. Термоперетворювач опору за п. 1, який відрізняється тим, що термоізолюючий елемент по U 2 41352 1 3 середовища пробкою з термостійкого герметика, розташованого в головці термоперетворювача. У місці герметизації встановлений клапан для відводу з термоперетворювача газів у вигляді фторопластових трубок, одягнених на виводи так, що один кінець трубок знаходиться під герметиком у засипанні, а другий - у головці термоперетворювача над герметиком, причому кількість трубок відповідає кількості виводів [2]. Загальними ознаками відомого й пристрою, що заявляється, є наявність циліндричного порожнього металевого корпуса, усередині якого, у головці розташований платиновий термочутливий елемент, що має зв'язок зі сполучними виводами, при цьому термочутлива область заповнена термопровідною пастою й захищена металевим наконечником, а також приєднувальної арматури й сполучних проводів. До недоліків відомого пристрою варто віднести високу погрішність вимірів температури усередині трубопроводу, за рахунок теплопередачі температури труби й навколишнього середовища до термочутливого елемента, що обумовлено тим, що всі елементи відомого пристрою виготовлені з металу - матеріалу з гарною провідністю тепла. Це приводить до того, що фактично термоперетворювач сприймає температуру навколишнього середовища й температуру корпуса, куди він установлений, що в цілому веде до недостовірних вимірів реальної температури газу або рідини, що протікає усередині трубопроводу. При невеликих значеннях швидкості руху газу або рідини цей вплив трубопроводу й навколишнього середовища виявляється найбільше максимально. В основу корисної моделі поставлене завдання вдосконалення термоперетворювача опору, позбавлених зазначених недоліків, у якому за рахунок іншої конструкції пристрою, забезпечується значне зниження погрішності вимірів шляхом забезпечення термоізоляції чутливого елемента від трубопроводу й навколишнього середовища, а також регулювання довжини робочої частини термоперетворювача опору, що занурюється в трубопровід при його установці з урахуванням діаметра трубопроводу, і за рахунок цього забезпечується підвищення точності вимірів температури газового або водного середовища, що протікає по трубопроводу, незалежно від температурних перепадів навколишнього середовища, що у свою чергу дозволяє більш точно контролювати заданий параметр при обліку споживання або контролі, а також досягається зручність експлуатації за рахунок можливості регулювання довжини робочої частини термоперетворювача опору для конкретного діаметра трубопроводу при його установці безпосередньо на об'єкті. Поставлене завдання досягається тим, що в термоперетворювачі опору, що містить циліндричний порожній металевий корпус, усередині якого, у головці розташований платиновий термочутливий елемент, що має зв'язок зі сполучними виводами, при цьому термочутлива область заповнена теплопровідною пастою й захищена металевим наконечником, а також приєднувальну арматуру й сполучні проводи, відповідно до корисної моделі, 41352 4 корпус виконаний із двох частин, між якими розташований термоізолюючий елемент, а приєднувальна арматура виконана у вигляді гайки з манжетою, розташованих зверху на частині корпуса з боку сполучних виводів, при цьому манжета містить дві кільцеві деталі з можливістю їхнього вільного переміщення уздовж корпуса з наступною їх фіксацією для регулювання довжини робочої частини термоперетворювача опору при його установці в трубопроводі. Крім того, в окремих випадках виконання пропонований термоперетворювач опору характеризується наступними ознаками: - термоізолюючий елемент по обидвабоки має частини, що заходять у корпус, та мають спеціальні отвори для передачі температури навколишнього середовища до термочутливого елемента, внутрішня частина термоізолюючого елемента заповнена герметизуючою полімерною речовиною, зв'язок між термочутливим елементом і сполучними виводами, що проходить через термоізолюючий елемент, виконаний у вигляді друкованої плати, а з боку сполучних виводів на частині корпуса, що представляє собою металеву гільзу, розташований хвостовик, залитий герметизуючою полімерною речовиною для забезпечення захисту монтажного з'єднання між сполучними виводами й сполучними проводами від впливу навколишнього середовища; - термоізолюючий елемент являє собою порожню трубку, розташовану в корпусі, усередині трубки встановлений наконечник з термочутливим елементом, а сполучні проводи розпаяні через зв'язок, що виконаний, переважно у вигляді друкованої плати, до термочутливого елемента й залиті герметизуючою полімерною речовиною; - термоізолюючий елемент розташований між наконечником, у середині якого розміщений термочутливий елемент, і приєднувальною до труби арматурою. У результаті використання корисної моделі, що заявляється, забезпечується одержання технічного результату, який полягає в значному зниженні погрішності вимірів шляхом забезпечення термоізоляції чутливого елемента від трубопроводу й навколишнього середовища, а також регулювання довжини робочої частини термоперетворювача опору, що занурюється в трубопровід, при його установці з урахуванням діаметра трубопроводу. Між суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, і технічним результатом, який досягається, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок. При перепаді температур газу або рідини, що протікає усередині трубопроводу й навколишнім середовищем, температура труби не дорівнює температурі газу або рідини усередині труби. Якщо елементи пристрою, зануреного в середовище, виготовлені з металу, тобто матеріалу з гарною провідністю тепла, що безпосередньо контактує із трубою й навколишнім середовищем, виникає значна погрішність вимірів температури усередині трубопроводу, за рахунок теплопередачі від труби й навколишнього середовища до термочутливого елемента. Це приводить до недостовірних вимірів 5 реальної температури газу або рідини, що протікає усередині трубопроводу. Конструкція пропонованого термоперетворювача опору виконана таким чином, що вона позбавлена цих недоліків. Виконання корпуса із двох частин, між якими розташований термоізолюючий елемент, дозволяє вимірювати безпосередньо температуру газу або рідини, що протікає усередині труби, не залежно від швидкості руху газу або рідини й температури навколишнього середовища, та дозволяє забезпечити значне зниження погрішності вимірів шляхом забезпечення термоізоляції чутливого елемента від трубопроводу й навколишнього середовища. Наявність у верхній частині корпуса з боку сполучних виводів, що представляє собою металеву гільзу, манжети, яка містить дві кільцеві деталі з можливістю їхнього вільного переміщення уздовж корпуса з наступною фіксацією, дає можливість регулювати довжину робочої частини термоперетворювача опору, що занурюється в трубопровід, при його установці, наприклад, безпосередньо на об'єкті, а також для кожного діаметра трубопроводу дозволяє вибрати необхідне занурення для більш точного виміру температури. У цілому, відмітні ознаки пристрою, що заявляється, є суттєвими й необхідними для досягнення нового технічного результату. За наявними в заявників відомостями, сукупність суттєвих ознак, що характеризують сутність корисної моделі, що заявляється, не відома з рівня техніки, що дозволяє зробити висновок про відповідність корисної моделі критерію "новизна". Корисна модель, що заявляється, може бути неодноразово здійснена й виготовлена відомими в промисловості способами з використанням відомих засобів, що дозволяє зробити висновок про її відповідність критерію "промислова застосовність". Таким чином, корисна модель, що заявляється, відповідає всім умовам її патентоспроможності. Сутність корисної моделі пояснюється кресленнями, де наведені приклади здійснення заявленого термоперетворювача опору: на Фіг.1 зображений термоперетворювач опору, виконаний згідно п.2 формули, на Фіг.2 - термоперетворювач опору, виконаний згідно п.3 формули, а на Фіг.3 термоперетворювач опору, виконаний згідно п.4 формули корисної моделі. Пропонований термоперетворювач опору містить: циліндричний порожній металевий корпус 1, переважно, з нержавіючої сталі, зі сполучними виводами 2. Корпус 1 виконаний із двох частин, між якими розташований термоізолюючий елемент 3, при цьому частина корпуса 1 з боку сполучних виводів являє собою металеву гільзу 4. Усередині корпуса 1, у головці термоперетворювача, розташований платиновий термочутливий елемент 5, що має зв'язок 6 зі сполучними виводами 2. Термочутлива область заповнена термопровідною пастою 7 і захищена металевим наконечником 8, переважно, з нержавіючої сталі. Приєднувальна арматура 9 виконана у вигляді гайки 11 з манжетою 10, які розташовані зверху на частині корпуса 1 з боку сполучних виводів, що представляє собою металеву гільзу 4. При цьому манжета 10 містить 41352 6 дві кільцеві деталі з можливістю їхнього вільного переміщення уздовж корпуса з наступною їх фіксацією для регулювання довжини робочої частини термоперетворювача опору при його установці в трубопроводі, що дозволяє встановлювати необхідну робочу довжину термоперетворювача безпосередньо на об'єкті. Після установки й з'єднання всіх елементів утворюється цільна герметична конструкція. У конкретних заявлених виконаннях, пропонований термоперетворювач опору може бути здійснений таким чином. Згідно п.2 формули корисної моделі (див. Фіг.1) у термоперетворювачі опору термоізолюючий елемент 3 по обидва боки має частини, що заходять у корпус 1. Наприклад, один кінець термоізолюючого елемента 3 входить в усередину гільзи 4, а інший - у наконечник 8. Термоізолюючий елемент 3 має спеціальні отвори (на кресленні не показані) не менш, ніж на однієї з цих частин, для передачі температури навколишнього середовища до термочутливого елемента 5. На одному кінці металевої гільзи 4 корпуса 1, знаходяться сполучні виводи 2, а на іншому - розташований, наприклад приклеєний, термоізолюючий елемент 3. Внутрішня частина термоізолюючого елемента 3 заповнена герметизуючою полімерною речовиною 12. Термочутливий елемент 5 розташований в головці термоперетворювача - у наконечнику 8. Зв'язок 6 між термочутливим елементом 5, розташованому в головці термоперетворювача - наконечнику 8, і сполучними виводами 2, який проходить через термоізолюючий елемент З, виконаний у вигляді друкованої плати. При цьому, термочутливий елемент 5, наприклад, розпаяний на друковану плату 6 і поміщений у нижній частині термоізолюючого елемента 3. З боку сполучних виводів 2 на частині корпуса 1, що представляє собою металеву гільзу 4, розташований хвостовик 13, залитий герметизуючою полімерною речовиною 14, наприклад, виксинтом або компаундом, що забезпечує захист монтажного з'єднання від впливу навколишнього середовища між сполучними виводами й сполучними проводами 15, наприклад зовнішнім кабелем. У термоперетворювачі опору згідно п.3 формули корисної моделі (див. Фіг.2) термоізолюючий елемент 3 може являти собою порожню трубку, розташовану в корпусі 1. Усередині трубки 3 вставлений наконечник 8 з термочутливим елементом 5. Сполучні проводи 15 розпаяні через зв'язок 6, виконаний, наприклад, у вигляді друкованої плати, до термочутливого елемента 5 і залита герметизуючою полімерною речовиною 14. У термоперетворювачі опору згідно п.4 формули корисної моделі (див. Фіг.3) термоізолюючий елемент 3 може бути розташований між наконечником 8, усередині якого розташований термочутливий елемент 5, і приєднувальною до труби арматурою 9. Крім того, термоізолюючий елемент 3 може бути виконаний, наприклад у вигляді шайби. Заявлений термоперетворювач опору працює таким чином. При установці термоперетворювача, наприклад, в трубопровід безпосередньо на об'єкті, 7 41352 споживач за допомогою манжети 10 на корпусі 1 виставляє необхідну довжину робочої частини пристрою, що занурюється в трубу, таким чином, щоб його термочутлива частина знаходилася в середній частині труби. Діапазон, що рекомендується - від 1/3 до 2/3 діаметра труби. Після фіксації пристрою у фланці трубопроводу, наприклад, стисненням за допомогою гайки 11 двох деталей манжети 10 шляхом запресовування, установлюється необхідна довжина робочої частини термоперетворювача опору в трубопроводі. Середовище, що протікає усередині трубопроводу, наприклад газ або рідина, обтікає частину термоперетворювача, де знаходиться термочутлива область, передаючи йому свою температуру. Через термопровідну пасту 7 і спеціальні отвори (на кресленні не показані) у термоізолюючому елементі 3, температура газу передається на термочутливий елемент 5. За рахунок наявності в конструкції термоперетворювач опору термоізолюючого елемента 3, температура від труби й навколишнього середовища не передається на термочутливий елемент 5, що дозволяє вимірювати температуру безпосередньо середовища, що протікає Комп’ютерна верстка А. Крулевський 8 усередині трубопроводу. Використання зручного в роботі запропонованого термоперетворювача опору дозволяє в цілому підвищити точність вимірів температури середовища в трубопроводі незалежно від впливу навколишнього середовища. По даній корисній моделі виготовлений дослідний зразок, що пройшов випробування, які підтвердили його працездатність і одержання очікуваного технічного результату й позитивного ефекту. Запропонований термоперетворювач опору може знайти застосування для виміру температури рідких і газоподібних середовищ, переважно для метрологічних вимірів температури газу, що протікає в трубопроводі. Джерела інформації. 1. Справочник "Температурные измерения". Под ред. О.А. Геращенко, А.Н. Гордов, В.И. Лах и др. Киев, Научная мысль, 1984. 2. Патент UA №13820, М. кл. 5 G01К 7/18, заявл. 18.10.1993р., опубл. 25.04.1997р., бюл.№2 (прототип). Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601