Пристрій для вимірювання температури

1. Пристрій для вимірювання температури, що має в своєму складі герметичну пустотілу оболонку з пористим ґнотом, заповненим робочою рідиною, термочутливий елемент, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що пористий гніт виконаний в вигляді трьох елементів-, гідравлічно зв'язаних між собою, один з них розміщений на днищевій частині з вимірювальної сторони, другий на днищевій та боковій частинах з теплосприймальної сторони, третій установлений всередині оболонки в основному аксіально, а термочутливий елемент розміщений по зовнішньому периметру оболонки на вимірювальній її стороні. 2. Пристрій за п. 1, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що теплосприймальна сторона розміщена в проникному кожухові з низькопровідного матеріалу. 3. Пристрій за пп. 1, 2, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що теплосприймальна сторона оболонки споряджена ребрами з високотеплопровідного матеріалу. Корисна модель належить до галузі термометрії, зокрема до конструкції пристроїв для вимірювання температури і може бути використана для вимірювання температури газових і рідинних потоків. Найбільш близьким по технічній суті та ефекту, що досягається, до пропонованого пристрою є пристрій-прототип для визначення температури рідини [1], що містить термочутливий елемент, герметичну пустотілу оболонку з пористим ґнотом на внутрішній поверхні, яка заповнена робочою рідиною. Термочутливий елемент розміщений в капілярній трубці, установленій всередині оболонки в її центрі. В даному пристрої частково ліквідовані недоліки пристрою-аналогу: точність вимірювань підвищена за рахунок використання випаровувально-конденсаційного способу передачі теплоти всередині вимірювальної системи, для якого ефективний коефіцієнт теплопровідності не менше ніж на порядок більший в порівнянні з кращими металічними провідниками теплоти, а інерційність знижена за рахунок зменшення матеріалоємкості вимірювальної системи, оскільки виключений зовнішній корпус. До недоліків цього пристрою-прототипу відноситься невисока точність вимірів, оскільки в залежності від марки конструкційного матеріалу, товщини і пористості ґноту, а також типу теплоносія ефективна теплопровідність (теплопровідність насиче 437 ного теплоносієм пористого матеріалу) може мати невисокі значення. При незадовільному контакті пористого матеріалу з корпусом вона може наближатися до теплопровідності теплоносія, яка в декілька сот разів менша теплопровідності матеріала корпусу. Вносить також помилку в вимірювання розміщення термочутливого елемента в капілярній трубці, тому що високу якість теплового контакту термочутливого елемента з стінкою трубки неможливо надійно забезпечити і контролювати при вимірюваннях для даної конструкції пристрою для визначення температури рідини. Інерційність вимірювальної системи в зв'язку з значною кількістю вимірювальної арматури достатньо велика. В основу винаходу поставлено задачу створення пристрою для вимірювання температури, в якому нове виконання пористого елемента та його розташування в пристрої дозволили б забезпечити підвищення ізотермічності пристрою і відповідно підвищити точність вимірювань при одночасному зменшенні інерційності. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в пристрої для вимірювання температури пористий гніт виконаний у вигляді трьох елементів, гідравлічно зв'язаних між собою, з них один разміщений на днищевій частині з вимірювальної сторони, другий на днищевій та боковій частинах з теплосприймаючої сторони, третій установлений всередині оболонки в основному аксіально; термочутливий елемент розміщений по зовнішньому периметру оболонки на вимірювальній її стороні. Крім того, теплосприймаюча сторона може бути розміщена в проникному кожухові з низькотеплопровідного матеріалу, теплосприймаюча сторона оболонки може бути також споряджена ребрами з високотеплопровідного матеріалу. Виконання пористого ґноту у вигляді трьох елементів, гідравлічно зв'язаних між собою, з них один розміщений на днищевій частині з вимірювальної сторони, другий на днищевій та боковій частинах з теплосприймаючої сторони, третій установлений всередині оболонки в основному аксіально, дозволяє забезпечити збільшення точності вимірювань за рахунок того, що всі елементи виконані з одного конструкційного матеріалу і з'єднані між собою за допомогою дифузійного зварювання, а також мають надійний тепловий контакт з оболонкою за рахунок нероз'ємного з'єднання методом дифузій 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ного зварювання. Розміщення термочутливого елемента по зовнішньому периметру оболонки на вимірювальній її стороні дозволяє забезпечити контролювання якості контакту між оболонкою та термочутливим елементом та підвищити надійність вимірювальної системи за рахунок зручного з точку зору проведення технологічних операцій по розміщенню термочутливого елемента та можливості проведення коригування щільності прилягання елемента до оболонки при необхідності. Є також можливість виконання при необхідності ремонтних операцій. На кресленні зображений пристрій для вимірювання температури, що має в своєму складі корпус 1, гніт, який складається з пористих елементів: на днищевій частині з вимірювальної сторони 2, на днищевій і боковій частинах з теплосприймаючої сторони 3 і розміщеного всередині корпусу в основному аксіально 4, ребер 5, термочутливого елемента 6 і проникного кожуха 7. Елементи 2, 3 і 4 пористого ґноту мають гідравлічний зв'язок між собою. Корпус 1 та ребра 5 виконані з високотеплопровідного матеріалу, наприклад з міді. З'єднання елемента 3 з корпусом 1 виконано за допомогою дифузійного зварювання і елемент 3 відповідно має надійний тепловий зв'язок з корпусом 1. Термочутливий елемент 6 також має надійний тепловий зв'язок з корпусом 1, наприклад за рахунок зачеканювання його в канавці на корпусі за допомогою свинцю, Пристрій працює таким чином. Теплосприймаючу сторону 3 пристрою розміщують у газовому чи рідинному потоці, температуру якого потрібно виміряти. Розміщені на теплосприймаючій стороні З ребра 5 інтенсифікують теплопередачу від набігаючого крізь проникний кожух 7 потоку газу чи рідини до корпусу пристрою 1. Робоча рідина, що знаходиться в пористому ґноті, випаровується з пористого ґноту на днищевій та боковій частинах теплосприймаючої сторони 3 і за рахунок градієнта тиску переміщується до вимірювальної сторони 2, де конденсується на стінці корпусу 1, стікає та збирається ґнотом, розміщеним на днищевій частині вимірювальної сторони 2. Температура фіксується за допомогою термочутливого елементу 6, який за рахунок надійного теплового контакту з корпусом 1 має ту ж температуру, що й корпус. Пористий елемент 4 повертає робочу рідину до теплосприймаючої сторони 3, де процес повторюється. 437 В результаті проведених випробувань Виготовлена та досліджена діюча мобуло достовірно встановлено наявність дель пристрою для вимірювання таких властивостей: підвищена точність температури, що має в своєму складі вимірювань шляхом досягнення найменкорпус 1, гніт, який складається з порисшого термічного опору вимірювальної тих елементів: на днищевій частині з системи за рахунок виключення термічвимірювальної сторони 2, на днищевій і ного опору ґноту з вимірювальної боковій частинах з теплосприймаючо! сторони (зниження термічного опору сксторони 3 і розміщеного всередині корпуладає 8 - 12%); зменшена інерційність са в основному аксіально 4, ребер 5, терморахунок зниження чутливого елемента 6 і проникного кожуха 10 вимірювань за сумарної площі пористого матеріалу і 7. Елементи 2, 3 і 4 пористого ґноту гідравзабезпечено надійний тепловий зв'язок лічно зв'язані між собою. Корпус 1 та ребра між елементами вимірювальної систе5 виконані з міді. Елемент 3 виконаний з ми, що дозволило використати пропонадійним тепловим зв'язком з корпусом 1 за рахунок дифузійної зварки. Термочутли- 15 нований пристрій для вимірювання температури потоків з швидко змінювавий елемент 6 зачеканений в канавці на ними параметрами. корпусі за допомогою свинцю. \ Упорядник Техред М. Келемеш Коректор О. Обручар Замовлення 533 Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл.в 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101