Термочутливий елемент

Реферат: Термочутливий елемент містить дві металеві пластини з різними коефіцієнтами лінійного температурного розширення, пластина з більшим коефіцієнтом лінійного температурного розширення виконана із окремих сегментів, а пластина з меншим коефіцієнтом лінійного температурного розширення на одній із бокових сторін містить бурти, при цьому сегменти пластини з більшим коефіцієнтом лінійного температурного розширення встановлені між буртами пластини з меншим коефіцієнтом лінійного температурного розширення. Сегменти пластини з більшим коефіцієнтом лінійного температурного розширення встановлені із зазором до пластини з меншим коефіцієнтом лінійного температурного розширення. UA 119343 U (12) UA 119343 U UA 119343 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до приладів контролю температури, зокрема до систем регулювання температурних режимів, і може бути використана в елементах устаткування як давачі, запобіжники, термостати, регулятори прямої дії тощо. Відомий термочутливий елемент, що містить дві металеві пластини з різними коефіцієнтами лінійного температурного розширення [Браславский Д.А. Приборы и датчики летательных аппаратов. - М.: Машиностроение, 1980. - 392 с.]. Конструктивне виконання даного термочутливого елемента включає нерухоме з'єднання двох металевих пластин в один пакет. Недоліком відомого термочутливого елемента є його недостатня надійність, оскільки значні напруження, що виникають внаслідок робочих деформацій, приводять до порушення міцності зчеплення між пластинами, до часткового або повного розриву між ними, тобто деструкції основного конструктивного елемента, що пов'язане з низкою чинників, у тому числі і з встановленням поля залишкових напружень. Найбільш близьким аналогом є термочутливий елемент, що містить дві металеві пластини з різними коефіцієнтами лінійного температурного розширення, причому пластина з більшим коефіцієнтом лінійного температурного розширення виконана із окремих сегментів, а пластина з меншим коефіцієнтом лінійного температурного розширення на одній із бокових сторін містить бурти, при цьому сегменти пластини з більшим коефіцієнтом лінійного температурного розширення встановлені між буртами пластини з меншим коефіцієнтом лінійного температурного розширення [Патент України № 81784, МПК G01K 5/00; опубл. 10.07.2013, Бюл. № 13]. Недоліком термочутливого елемента є те, що при його роботі пластини, торкаючись одна одної, що приводить до виникнення додаткових напружень в місцях їх контакту та викривлення результатів показів. В основу корисної моделі поставлено задачу створення такого термочутливого елемента, в якому конструктивне виконання пластин дозволить підвищити його точність. Поставлена задача вирішується тим, що у термочутливому елементі, що містить дві металеві пластини з різними коефіцієнтами лінійного температурного розширення, пластина з більшим коефіцієнтом лінійного температурного розширення виконана із окремих сегментів, а пластина з меншим коефіцієнтом лінійного температурного розширення на одній із бокових сторін містить бурти, при цьому сегменти пластини з більшим коефіцієнтом лінійного температурного розширення встановлені між буртами пластини з меншим коефіцієнтом лінійного температурного розширення, згідно з корисною моделлю, сегменти пластини з більшим коефіцієнтом лінійного температурного розширення встановлені із зазором до пластини з меншим коефіцієнтом лінійного температурного розширення. Згідно з корисною моделлю, торцеві поверхні буртів пластини з меншим коефіцієнтом лінійного температурного розширення та сегменти пластини з більшим коефіцієнтом лінійного температурного розширення, які до них прилягають, виконані конічними із однаковими кутами нахилу. Згідно з корисною моделлю, зазор може бути отриманий шляхом виточки, проробленої у сегментах пластини з більшим коефіцієнтом лінійного температурного розширення, або виточки, проробленої у пластині з меншим коефіцієнтом лінійного температурного розширення. Запропоноване конструктивне виконання термочутливого елемента дозволяє підвищити точність показів за рахунок усунення явищ тертя між пластинами та виключення контактних напружень, які виникають внаслідок цього. Суть корисної моделі пояснюється ілюстративним матеріалом, де на Фіг. 1 та Фіг. 2 зображений термочутливий елемент, на Фіг. 3 - вигляд зверху на Фіг. 1 та Фіг. 2. 1 - пластина з більшим коефіцієнтом лінійного температурного розширення, виконана у вигляді окремих сегментів, 2 - пластина з меншим коефіцієнтом лінійного температурного розширення, 3 - бурти пластини з меншим коефіцієнтом лінійного температурного розширення, 4 - зазор між пластинами 1 та 2. Термочутливий елемент містить пластину з більшим коефіцієнтом лінійного температурного розширення, виконану у вигляді окремих сегментів 1, пластину 2 з буртами 3. Пластина 2 володіє меншим коефіцієнтом лінійного температурного розширення, ніж пластина виконана із окремих сегментів 1. Пластини закріплені між собою за допомогою взаємного конусного виконання із однаковими кутами нахилу α сегментів 1 та буртів 3. Між пластинами 1 та 2 має місце зазор 4, який може бути отриманий шляхом виточки проробленої у сегментах 1 (Фіг. 1) або виточки проробленої у пластині 2 (Фіг. 2). Величина кутів α вибирається за умови збереження цілісності термочутливого елемента при його поворотах в процесі роботи внаслідок робочих деформацій викликаних змінами вимірюваного параметра (температури). Термочутливий елемент функціонує наступним чином. При підвищенні температури у вимірюваному середовищі відбувається нагрівання пластин 1 і 2, виготовлених з матеріалів з 1 UA 119343 U 5 10 15 20 25 30 різними коефіцієнтами лінійного температурного розширення. Різні значення коефіцієнтів лінійного температурного розширення приводять до різного деформування пластин, а це у свою чергу до повороту термочутливого елемента у бік пластини 2 з меншим коефіцієнтом лінійного температурного розширення. Наявність між пластинами 1 та 2 лімітованого зазору 4 усуває небажані явища тертя між ними та забезпечує безперешкодний поворот термочутливого елемента. Запропонований термочутливий елемент зберігатиме високу точність вимірювань, надійність та роботоздатність при довготривалому циклічному тепловому навантаженні за рахунок власного конструктивного виконання, яке дозволяє усунути контактні напруження у пластинах, а особливо у пластині з більшим коефіцієнтом лінійного температурного розширення, матеріал якої, як правило, володіє гіршими деформівними характеристиками та нижчими показниками стосовно міцності, ніж матеріал пластини з меншим коефіцієнтом лінійного температурного розширення. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Термочутливий елемент, що містить дві металеві пластини з різними коефіцієнтами лінійного температурного розширення, пластина з більшим коефіцієнтом лінійного температурного розширення виконана із окремих сегментів, а пластина з меншим коефіцієнтом лінійного температурного розширення на одній із бокових сторін містить бурти, при цьому сегменти пластини з більшим коефіцієнтом лінійного температурного розширення встановлені між буртами пластини з меншим коефіцієнтом лінійного температурного розширення, який відрізняється тим, що сегменти пластини з більшим коефіцієнтом лінійного температурного розширення встановлені із зазором до пластини з меншим коефіцієнтом лінійного температурного розширення. 2. Термочутливий елемент за п. 1, який відрізняється тим, що торцеві поверхні буртів пластини з меншим коефіцієнтом лінійного температурного розширення та сегменти пластини з більшим коефіцієнтом лінійного температурного розширення, які до них прилягають, виконані конічними із однаковими кутами нахилу. 3. Термочутливий елемент за п. 1, який відрізняється тим, що зазор може бути отриманий шляхом виточки, проробленої у сегментах пластини з більшим коефіцієнтом лінійного температурного розширення, або виточки, проробленої у пластині з меншим коефіцієнтом лінійного температурного розширення. 2 UA 119343 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3