ГИЛЬЗА ЗАЩИТНАЯ ДЛЯ ДАТЧИКА ТЕМПЕРАТУРЫ (ВАРИАНТЫ)

Заявляемая группа полезных моделей относится к измерительной технике и может быть использована при создании защитных устройств и элементов конструкции для датчиков, предназначенных для измерения температур и работающих в агрессивных рабочих средах, находящихся под давлением, например, в продуктах сгорания жидкого или газообразного топлива при температурах до 1200°С.
Известны гильзы защитные для датчиков температуры, состоящие из защитного чехла, монтажного элемента и элемента крепления датчика температуры. При этом, защитные чехлы, как правило, выполнены из нержавеющей стали /Патент РФ 39225, H 01 L 35/02, 2004/. Указанные гильзы не способны защитить датчики при измерении температуры химически агрессивных сред и сред, находящихся при температуре от 600 до 1200°С. Такие условия возникают, например, в аппаратах сжигания серы на установках переработки нефти или других отходов химического производства.
Задача, решаемая полезной моделью, заключается в том, чтобы создать гильзу защитную для датчика температуры, которая могла противостоять агрессивным средам и/или высокотемпературным средам.
Для решения поставленной задачи предлагается гильза защитная для датчика температуры, состоящая из защитного чехла, монтажного элемента и элемента крепления датчика температуры. Отличительной особенностью заявляемой гильзы по первому варианту является то, что защитный чехол выполнен из керамического материала, монтажный элемент выполнен в виде накидной гайки, элемент крепления выполнен в виде ответного к накидной гайке штуцера, имеющего участок с внутренней конической поверхностью, открытый конец защитного чехла, с надетым на него кольцом из
эластичного материала помещен внутри конического участка штуцера, причем накидная гайка выполнена с возможностью взаимодействовать своей нажимной поверхностью с торцем кольца из эластичного материала, а в зазоре между защитным чехлом и монтажным элементом размещен герметизирующий состав.
Дополнительно по первому варианту предлагается расположить между нажимной поверхностью накидной гайки и элементом крепления датчика температуры пружинную шайбу.
Дополнительно по первому варианту предлагается монтажный элемент и элемент крепления датчика зафиксировать точечной сваркой.
Отличительной особенностью заявляемой гильзы по второму варианту является то, что защитный чехол выполнен из керамического материала, монтажный элемент выполнен в виде накидной гайки, элемент крепления выполнен в виде ответного к накидной гайке штуцера элемент крепления оснащен цангой, надетой на открытый конец защитного чехла, а между цангой и защитным чехлом помещено кольцо из эластичного материала.
Дополнительно предлагается по второму варианту элемент крепления выполнить из полимерного материала.
Дополнительно предлагается по второму варианту монтажный элемент выполнить из полимерного материала.
Защитный чехол выполненный из керамического материала, позволяет надежно защитить датчик от непосредственного воздействия термометрируемой среды, находящейся при высокой температуре и/или химически агрессивной среды, что позволяет существенно увеличить средний срок службы защитной гильзы и повысить вероятность безотказной работы датчика температуры. Конкретная форма выполнения монтажного элемента, элемента крепления датчика, а также наличие и взаиморасположение других конструктивных признаков позволяет надежно зафиксировать защитный чехол с учетом хрупкости керамики. Таким образом, достигается технический результат.
Оптимальным является выполнение защитного чехла из керамики с содержанием оксида алюминия более 50%, или из керамики с содержанием карбида кремния более 50%.
На фигурах 1 и 2 представлены возможные варианты выполнения заявляемого устройства, где 1 - защитный чехол, выполненный из керамики, например, из оксида алюминия, карбида кремния или мулитовой керамики, 2 - монтажный элемент в виде накидной гайки, 3 - элемент крепления датчика температуры в виде ответного к накидной гайке штуцера, 4 - участок с внутренней конической поверхностью, 5 - кольцо из эластичного материала, например, силиконовой резины или фторопласта, расположенное во внутреннем пространстве накидной гайки, 6 - нажимная поверхность накидной гайки, 7 - цанга 8 - герметизирующий состав, 9 - шайба пружинная (гровер), 10 - элемент точечной сварки.
При сборке гильзы защитной по первому варианту (рис.1) на открытый конец чехла 1 надевают кольцо из эластичного материала 5 и пружинную шайбу 9, на наружную поверхность чехла 1 наносят герметизирующий состав 8, а затем на чехол 1 надевают монтажный элемент 2 и вворачивают в него элемент крепления датчика 3. При этом нажимная поверхность накидной гайки 6 воздействует на торец кольца из упругого материала 5, кольцо, сжимаясь, герметизирует внутреннее пространство защитной гильзы. Пружинная шайба 9 и/или элемент точечной сварки 10 предотвращают самоотвинчивание при эксплуатации изделия.
Гильзу защитную (фиг.2) собирают следующим образом. Кольцо из эластичного материала 9 помещают внутрь цанги 8, затем открытый конец чехла 1 вставляют в элемент крепления датчика температуры 3 и накручивают на него монтажный элемент 2. Цанга 8 сжимает кольцо 9 и герметизирует внутреннее пространство защитной гильзы.
Внутрь гильзы защитной помещают датчик температуры и закрепляют его в элементе крепления датчика температуры 3. Гильзу защитную посредством монтажного элемента 2 закрепляют на монтажном патрубке
термометрируемого объекта так, чтобы защитный чехол 1 оказался в рабочей зоне. При температурных измерениях чехол из керамического материала достаточно надежно противостоит агрессивной среде.
Как показывает опыт эксплуатации, рабочий ресурс гильзы защитной с чехлом из нержавеющей стали 10Х17Н13М2Т в установке сжигания содосодержащих отходов химического производства при температуре 1000±100°С составляет 500 часов. Рабочий ресурс гильзы с керамическим чехлом, содержащим 80% окиси алюминия, при тех же условиях составил 1500 часов.