ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована для измерения температуры газообразных, жидких и сыпучих сред путем погружения.
Известен термометр сопротивления (SU, авторское свидетельство №861977, опубл. 07.09.81 г., бюлл. №33), содержащий бескаркасный проволочный термочувствительный элемент в виде катушки, размещенный в жесткой герметичной оболочке с заполнителем, причем в качестве заполнителя использован неэлектропроводящий порошок, смоченный жидким диэлектриком.
Недостатком термометра является саморазогрев внутренних слоев катушки термочувствительного элемента под действием измерительного тока вследствие большого термического сопротивления между этими слоями и средой.
Известно устройство платинового термометра сопротивления (SU, авторское свидетельство №161540, опубл. 19.03.64 г., бюлл. №7), содержащее помещенный в корпус медный каркас с двухзаходной резьбой по всей длине, во впадины которой уложен эмалированный платиновый провод чувствительного элемента, концы которого спаяны с электрическими выводами термометра в пазах расположенной в корпусе изолирующей втулки.
Недостатком термометра являются большие размеры за счет больших габаритных размеров чувствительного элемента при разреженной укладке провода во впадинах резьбы на поверхности каркаса и саморазогрев чувствительного элемента под действием измерительного тока за счет большого термического сопротивления между каркасом и средой.
Задачей полезной модели является уменьшение саморазогрева чувствительного элемента под действием измерительного тока и уменьшение размеров термометра.
Поставленная задача решается тем, что термопреобразователь сопротивления, содержит корпус в виде трубки, помещенные в него чувствительный элемент в виде катушки провода с каркасом, изолятор и электрические выводы термопреобразователя. Дополнительно введен теплопроводящий наконечник корпуса, находящийся в тепловом контакте с каркасом, при этом катушка намотана на каркас в несколько слоев, изолятор присоединен к каркасу через переходный цилиндр и выполнен в виде пластины с контактными площадками, на которых выводы катушки провода чувствительного элемента электрически соединены с выводами термопреобразователя сопротивления. Наконечник корпуса выполнен как единое целое с каркасом. Изолятор выполнен в виде полоски.
На фигуре показан термопреобразователь сопротивления в разрезе.
Термопреобразователь сопротивления состоит из наконечника 1 каркаса конической формы из меди или сплава меди, каркаса 2 чувствительного элемента, примыкающего к основанию конуса наконечника 1 и выполненного как единое целое с ним, чувствительного элемента 3 в виде многослойной катушки из медного провода, намотанной на каркас 2. Термопреобразователь содержит трубку 4 защитную металлическую, герметично прикрепленную к наконечнику 1, например, с помощью клея, переходный цилиндр 5 из диэлектрического материала, прикрепленный к торцу каркаса 2, изолятор 6 с контактными площадками 7, прикрепленный к переходному цилиндру 5, выводы 8 катушки чувствительного элемента 3, пропущенные через отверстия или разрезы в переходном цилиндре 5 и распаянные на контактные площадки 7 изолятора 6; электрические выводы 9 термопреобразователя сопротивления, припаянные к контактным площадкам 7 изолятора 6.
Термопреобразователь сопротивления работает следующим образом
Перед измерением температуры термопреобразователь погружается в исследуемую среду на глубину, превышающую общую длину наконечника 1 и каркаса 2, и выдерживается до установления теплового равновесия со средой. При измерении температуры через катушку чувствительного элемента 3 пропускается измерительный электрический ток. За счет мощности тока происходит выделение тепла в катушке. От внешних слоев катушки чувствительного элемента 3 тепло отводится через зазор между элементом 3 и трубкой 4 и через трубку 4 в среду, от внутренних слоев катушки чувствительного элемента 3 тепло отводится через теплопроводящий каркас 2 и наконечник 1 в среду. В результате достигается минимальный саморазогрев чувствительного элемента измерительным током и снижается погрешность измерений температуры среды. При этом благодаря выполнению чувствительного элемента в виде многослойной катушки уменьшаются его габаритные размеры и размеры термопреобразователя сопротивления.