ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к измерительной технике, в частности, к средствам измерения температуры и может быть использована для измерения температуры в расплавах цветных металлов и их сплавов, расплавах алюминиевых сплавов, например, миксерах, где температура достигает 700÷800°С.
Известны термоэлектрические преобразователи, содержащие термопару, заключенную в защитную арматуру, выполненную из чугуна марки СЧ25 (Каталог 2003 г. ФГУП Омский завод «Эталон» «Датчики температуры. Пирометры. Метрологическое оборудование для их поверки. Регуляторы. Измерители. Преобразователи температуры», с.1-60 «Термоэлектрические преобразователи хромель-алюмелевые ТХА-0206»).
Недостатком известных преобразователей является их низкая надежность из-за того, что защитная арматура выполнена из чугуна, который подвергается химическому воздействию высокотемпературной среды.
Прототипом, наиболее близким к заявляемой полезной модели по совокупности существенных признаков, является
термоэлектрический преобразователь (RU 45203U1, МПК 7 H01L 35/02, опубл. 2005.04.27), содержащий термоэлектроды с керамической изоляцией, помещенные в защитную арматуру, включающую заглушенную с одной стороны металлическую трубу, чехол, выполненный из боросилицированного графита, и держатель, в котором заключен чехол. Защитная арматура термоэлектрического преобразователя снабжена наружной металлической трубой и компенсатором, обеспечивающим возможность перемещения внутренней трубы защитной арматуры относительно наружной, а держатель прикреплен к нижней части наружной трубы. При этом компенсатор выполнен в виде пружины, а чехол выполнен составным из последовательно соединенных участков.
Недостатком известного термоэлектрического преобразователя является низкая надежность его работы. Это объясняется тем, что чехол выполнен составным, места стыковки разрушаются электрохимическим воздействием расплавов металла, компенсатор, выполненный в виде пружины, не обеспечивает перемещение внутренней трубы защитной арматуры относительно наружной, так как пружина при температурах свыше 200° становится неработоспособной.
Предлагаемой полезной моделью решается задача повышения надежности работы и, следовательно, срока службы преобразователя за счет повышения надежности работы элементов конструкции.
Для достижения указанного технического результата в термоэлектрическом преобразователе, содержащем термоэлемент, заглушенную с одной стороны защитную арматуру, включающую
чехол и внутреннюю трубу, и компенсатор, термоэлемент выполнен из термоэлектродного кабеля, чехол выполнен цельным по всей длине защитной арматуры, при этом ее внутренняя труба в верхней части соединена с чехлом керамической замазкой, а компенсатор выполнен в виде термокомпенсирующего слоя из обмотки шнуром. Обмотка шнуром выполнена из асбеста или кварцевой стеклоткани.
Отличительными признаками предлагаемого термоэлектрического преобразователя от указанного выше известного, наиболее близкого к нему по совокупности существенных признаков является то, что термоэлемент выполнен из термоэлектродного кабеля, чехол выполнен цельным по всей длине защитной арматуры, при этом ее внутренняя труба в верхней части соединена с чехлом керамической замазкой, а компенсатор выполнен в виде термокомпенсирующего слоя из обмотки шнуром. Обмотка шнуром выполнена из асбеста или кварцевой стеклоткани.
Благодаря наличию этих признаков повышается надежность работы и, следовательно, срок службы преобразователя. Выполнение термоэлемента из термоэлектродного кабеля повышает стабильность измеряемых показателей, что повышает надежность преобразователя. Выполнение чехла цельным по всей длине защитной арматуры исключает разрушение чехла электрохимическим воздействием расплавов металла. Выполнение компенсатора в виде термокомпенсирующего слоя из обмотки шнуром, выполненным из асбеста или кварцевой стеклоткани, дает возможность измерять температуру среды до 700÷800°С, что также повышает надежность работы преобразователя, и, кроме того, такая конструкция не
позволяет разрываться чехлу. Соединение внутренней трубы в верхней части с чехлом керамической замазкой создает прочность соединения более надежной.
Предлагаемый преобразователь имеет дополнительные преимущества:
- выполнение чехла цельным дает возможность увеличить длину рабочей поверхности чехла с 500 мм до 2000 мм, что повышает технические возможности преобразователя;
- предлагаемая конструкция значительно проще по сравнению с прототипом.
Сущность полезной модели иллюстрируется чертежом, на котором схематично показан общий вид термоэлектрического преобразователя в разрезе.
Термоэлектрический преобразователь содержит термоэлемент 1 из термоэлектродного кабеля, помещенный в защитную арматуру, предназначенную для защиты термоэлемента 1 из термоэлектродного кабеля от агрессивного воздействия высокотемпературной среды. Защитная арматура содержит внутреннюю трубу 2 соединенную с чехлом 3, выполненным из графитосодержащего материала, керамической замазкой 4. Чехол 3 выполнен цельным, без стыков по всей длине защитной арматуры. Между трубой 2 и чехлом 3 расположен термокомпенсирующий слой 5, выполненный в виде обмотки шнуром из асбеста или кварцевой стеклоткани, обеспечивающий возможность перемещения трубы 2 относительно чехла 3 в процессе работы преобразователя. Верхняя часть трубы 2 прикреплена к головке 6, предназначенной для размещения
контактных клемм 7, которые служат для соединения термоэлемента 1 из термоэлектродного кабеля с измерительной цепью электронного прибора (на чертеже не показано).
Работает термоэлектрический преобразователь следующим образом.
При измерении температуры конец защитной арматуры с термоэлементом 1 из термоэлектродного кабеля постепенно опускают в измеряемую среду, например, в расплав цветных металлов. Величина термоэлектродвижущей силы, возникающей между свободными концами термоэлемента 1 термоэлектродного кабеля в головке 6, преобразуется в удобное для отсчета или регистрации показания в электронном измерительном приборе, подключаемом к контактным клеммам 7 в головке 6. По показаниям электронного измерительного прибора определяют измеряемую температуру.