измеритель температуры

Формула изобретения

ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащий датчики температуры, соединенные с электрическими проводниками, отличающийся тем, что в его основе лежит плоская лента, представляющая структурное переплетение диэлектрических нитей с электрическими проводниками, которые расположены с промежутком вдоль оси ленты двумя симметричными полосами, между которыми с двух сторон ленты расположены датчики температуры, установленные с равными промежутками по всей ее длине, при этом каждый датчик температуры размещен в канале контейнера, состоящего из двух частей, которые расположены с разных сторон ленты и механически соединены.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике контроля и измерения температуры и может быть использовано при изготовлении аппаратуры, контролирующей температуру зерна и зернопродуктов.

Известна термоподвеска ТП-1М для контроля температуры зерна в элеваторе (Сергунов В.С. Дистанционный контроль температуры зерна при хранении. М. Агропромиздат, 1987, с. 56-57, рис. 25). Термоподвеска состоит из головки опорной части и гибкого кабеля-троса, соединяющего датчики (терморезисторы). Кабель имеет семь жил электрических проводников. Каждая жила оплетена хлопчато-бумажной пряжей и двойным слоем стальной оплетки. На определенных участках по длине кабеля к электрическому проводнику присоединены датчики температуры. Поверх всех семи проводников в хлопчатобумажной изоляции и стальной оплетке намотана скрепляющая спираль из бронеленты в один слой.

Использование металла в качестве несущего элемента кабеля имеет ряд недостатков.

Поскольку измерение температуры осуществляется в среде с изменяющимся тепловым режимом тем более, что отдельные части кабеля (термоподвески) некоторое время могут находиться вне массы зернопродуктов, т.е. в воздухе, то на металлической оболочке кабеля за счет разности температур окружающей среды и поверхности возможно "налипание" продукта на отдельных участках кабеля. Это способствует искажению истинных величин показаний датчиков и увеличивает и без того весьма значительную массу кабеля. Кроме того, такая конструкция кабеля создает трудности в процессе транспортировки, строительства объектов и ремонта в процессе эксплуатации.

Наиболее близким к предлагаемому измерителю температуры является кабель-трос для термоподвески (Сергунов В.С. Дистанционный контроль температуры зерна при хранении. М. Агропромиздат, 1987, с. 163, рис. 62). Основу конструкции составляет стальной самонеразматывающийся канат, заключенный в полиэтиленовую оболочку. Вокруг каната располагаются четыре четырехжильных кабеля, чередующиеся с кордами-заполнителями. Датчики устанавливаются в разрывы кордов и присоединяются к электрическим проводникам кабеля. Конструкция покрыта оболочкой из светозащитного полиэтилена.

Наличие металла в составе кабеля и оболочки приводит к большому весу конструкции. Недостатками кабеля-троса также являются большая трудоемкость изготовления, отсутствие механического соединения датчика температуры с элементами кабеля-троса и невозможность ремонта или замены датчика в процессе эксплуатации.

Известные устройства для контроля температуры зерна отличаются большим весом конструкции и низкой технологичностью изготовления.

Задача изобретения снижение массы устройства за счет исключения использования металла и повышение технологичности изготовления за счет использования технологии ткачества.

Для этого измеритель температуры, содержащий датчики температуры, соединенные с электрическими проводниками, в основе содержит плоскую ленту, представляющую структурное переплетение диэлектрических нитей с электрическими проводниками, которые расположены с промежутком вдоль оси ленты двумя симметричными полосами, между которыми расположены с двух сторон ленты датчики температуры, установленные с равными промежутками по всей длине ленты, при этом каждый датчик температуры размещен в канале контейнера, состоящего из двух частей, которые расположены с разных сторон ленты и механически соединены.

Основа измерителя температуры плоская лента выполнена с использованием технологии ткачества, что обеспечивает снижение трудоемкости изготовления. Размещение датчика температуры в металлическом контейнере из теплопроводящего металла исключает передачу механических воздействий на него в процессе эксплуатации. Плотное прилегание поверхности датчика к поверхности контейнера обеспечивает малую инерционность передачи показаний.

Части контейнера соединены между собой винтами, которые проходят через отверстия в ленте. Таким образом датчик защищается от механических воздействий и обеспечивается его неподвижность относительно электрических проводников на ленте и относительно самой ленты.

Вторым элементом устройства является замкнутая по контуру внутренняя оболочка-шланг из диэлектрических нитей, который охватывает ленту и расположенные на ней контейнеры с датчиками по всей длине.

Третьим элементом устройства является наружная оболочка-шланг из диэлектрических нитей, расположенная поверх внутренней оболочки.

Все три элемента устройства механически не связаны между собой и взаимодействие их в процессе эксплуатации осуществляется за счет трения. Поэтому на основной электрический элемент конструкции соединение датчика с электрическими проводами и на сам провод не передается механическое воздействие в процессе перемещения зерновой массы в силосе.

Устройство для измерения температуры зерновой массы внутри силоса за счет использования диэлектрических нитей для изготовления основы устройства обеспечивает резкое снижение веса конструкции за счет исключения использования металла, а использование технологии ткачества значительно снижает трудоемкость изготовления.

На фиг. 1 представлен элемент конструкции, сечение; на фиг. 2 схема расположения датчиков на плоской ленте; на фиг. 3 схема крепления контейнера на ленте; на фиг. 4 схема закрепления ленты с проводами в конусной втулке; на фиг. 5 схема крепления внутренней и наружной оболочек.

Измеритель температуры содержит плоскую ленту 1, представляющую структорное переплетение диэлектрических нитей 2 с электрическими проводниками 3, датчики 4 температуры, внутреннюю оболочку-шланг 5, наружную оболочку-шланг 6.

Плоскую ленту 1 изготавливают методом ткачества и переплетение диэлектрических нитей 2 и электрических проводников в изоляции 3 представляет единую конструкцию. Электрические проводники 3 расположены с двух сторон каркасного слоя из диэлектрических нитей 2 двумя симметричными полосами 7 вдоль ленты с промежутком 8 вдоль оси ленты.

Датчики 4 температуры установлены между симметричными полосами 7 вдоль ленты с равными промежутками по ее длине. Кроме того, датчики расположены с двух сторон ленты. Это обеспечивает равномерное распределение электрических проводников 3 вдоль ленты 1. Каждый датчик 4 температуры размещен в контейнере 9 теплопроводящего материала, который защищает его от механических воздействий в процессе эксплуатации. Контейнер 9 состоит из двух частей, которые расположены с разных сторон ленты 1. Такое конструктивное расположение контейнера 9 увеличивает жесткость конструкции и обеспечивает неподвижность датчика 4 относительно ленты 1. Датчик 4 располагается в канале 10 контейнера 9, плотно касаясь своей поверхностью стенок канала 10, что исключает искажение показаний датчика. Обе части контейнера 9 соединяются двумя винтами 11, которые расположены на концах контейнера вне зоны расположения датчика 4 температуры. Для прохождения винтов 11 в ленте 1 имеются отверстия 12. Поскольку лента 1 изготавливается из полиэфирных нитей, то отверстие 12 может быть изготовлено тепловым способом с оплавлением краев по периферии отверстия, что обеспечивает монолитность конструкции ленты 1.

В качестве датчика 4 температуры может использоваться, например, термосопротивление с номинальной величиной сопротивления постоянному току 100-120 Ом.

Плоскую ленту 1 с контейнерами 9 и датчиками 4 по всей длине ленты охватывает внутренняя оболочка 5 шланг из диэлектрических нитей. Поверх внутренней оболочки 5 располагается наружная оболочка 6 шланг из диэлектрических нитей.

Крепление измерителя температуры может быть осуществлено следующим образом.

Плоская лента с затканными в нее электрическими проводниками в изоляции со стороны выводов проводов защемлена между двумя плоскостями 13 разрезной конусной втулки 14 с наружной образующей поверхностью 15. Плотное соединение поверхностей 13 обеспечивается креплением винтами 16. На конусную поверхность 15 втулки 14 надета внутренняя оболочка-шланг 5. Втулка 14 вместе с оболочкой-шлангом 5 установлена в промежуточную втулку 17, по окружности торца которой имеются крепежные отверстия 18. Плита 19 опирается на втулку 14 и с помощью винтов 20 выбирает зазор между конусными поверхностями 15 и 21 соответственно втулок 14 и 17 и внутренней оболочкой-шлангом 5, чем обеспечивается неподвижное соединение. Аналогичным способом осуществляется крепление наружной оболочки-шланга 6, при этом используют промежуточную втулку 17 с конусной поверхностью 22, наружную втулку 23 с конусной поверхностью 24, плиту 25 с винтами 26. Соединитель 27 установлен на плиту 19 для обеспечения подвключения измерительного прибора.