устройство контроля температуры для электротеплового оборудования

Формула изобретения

Устройство контроля температуры для электротеплового оборудования, содержащее корпус, в котором расположены микропереключатель, термосистема, состоящая из термобаллона, капилляра и упругого элемента, установленного между винтом настройки, имеющим возможность осевого перемещения в гайке, жестко связанной с корпусом, и переключающим рычагом, с одной стороны шарнирно закрепленным в корпусе, отличающееся тем, что с другой стороны переключающий рычаг постоянно поджат рычагом микропереключателя, защемленным между корпусом и контактной пружиной микропереключателя, упругий язычок которой упирается в корпус и создает усилие пружинения от рычага микропереключателя в сторону контактной группы, и дополнительной пружиной микропереключателя, увеличивающей усилие соприкосновения в точках коммутации и сопряжения с переключающим рычагом, причем свободное осевое перемещение рычага микропереключателя больше, чем осевое перемещение контактной пружины микропереключателя, совершаемое пружиной в точке ее контакта с рычагом микропереключателя от начала трогания до момента срабатывания микропереключателя на величину возможного перемещения переключающего рычага после срабатывания микропереключателя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении в датчиках-реле температуры, например, для холодильной и жарочной техники.

Известен терморегулятор по а.с. СССР 1057930 (опубл. 30.11.83 г., бюл. 44), содержащий термобаллон, соединенный капилляром с упругим элементом, связанным через первый шарнирно закрепленный в корпусе рычаг с установленным в нем настроечным винтом, с переключателем контактов, и механизм настройки, выполненный в виде профильного кулачка с осью и двумя параллельными площадками и закрепленный в пазу корпуса с возможностью продольного перемещения и связанный через второй шарнирно закрепленный и расположенный параллельно первому рычаг с упругим элементом. Терморегулятор имеет следующие недостатки: нестабильность срабатывания и уход параметров настройки из-за крепления рычагов на шарнирах, которые имеют обязательно конструктивные зазоры и быстро изнашиваются; невозможность установки упоров упругого элемента - мембраны без перекосов; быстрый износ профильного кулачка и верхнего рычага в местах их скольжения; повышенная деформация рычагов в процессе эксплуатации и перегрузок в результате естественной инерционности окружающей среды при ее нагреве и вследствие этого малый срок службы. По вышеназванным причинам терморегулятор не нашел применения.

Наиболее близким по конструкции к предлагаемому устройству является устройство контроля температуры по патенту РФ 2130197 (опубл.10.05.99 г., бюл. 13), содержащее корпус, в котором расположены термосистема, состоящая из термобаллона, капилляра и упругого элемента, винт настройки, имеющий возможность осевого перемещения в корпусе, микропереключатель и переключающий рычаг, с одной стороны шарнирно закрепленный в корпусе, а с другой стороны поджатый компенсационной пружиной, которая одним концом жестко связана с корпусом. Устройство дополнительно содержит еще один винт настройки, также имеющий возможность осевого перемещения в корпусе, а упругий элемент установлен между винтами настройки. Устройство контроля температуры по патенту РФ 2130197 имеет следующие недостатки: нестабильность срабатывания и отклонение параметров настройки, причем чем дольше время эксплуатации, тем больше это отклонение от настройки изготовителя, что сокращает срок службы устройства в целом, недостаточные коммутационные возможности, определяемые усилием контактного нажатия упругой пружины, ограниченного ее жесткостью, определяемой конструкцией (сечением) и толщиной.

Цель изобретения - повышение стабильности параметров срабатывания по температуре, улучшение коммутационной способности и увеличение срока службы.

Поставленная цель достигается тем, что переключающий рычаг поджат рычагом микропереключателя, защемленным между корпусом и контактной пружиной микропереключателя, упругий язычок которой упирается в корпус и создает усилие пружинения от рычага микропереключателя в сторону коммутационной группы контактов, и дополнительной пружиной микропереключателя, увеличивающего усилие соприкосновения в точках коммутации и сопряжения с переключающим рычагом, причем свободное осевое перемещение рычага микропереключателя больше чем осевое перемещение контактной пружины микропереключателя, совершаемое пружиной в точке ее контакта с рычагом микропереключателя от начала трогания до момента срабатывания микропереключателя на величину возможного перемещения переключающего рычага после срабатывания микропереключателя.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство контроля температуры содержит корпус 1, в котором расположена термосистема, состоящая из термобаллона 2, капилляра 3 и упругого элемента 4, установленного между винтом настройки 5, имеющим возможность осевого перемещения в жестко связанной с корпусом гайке 6, и переключающим рычагом 7, одним концом шарнирно связанным с корпусом 1, а другим концом воздействующим на рычаг 8 микропереключателя, поджатого дополнительной пружиной микропереключателя 9, создающей усилие пружинения F₁, и защемленного между корпусом 1 и контактной пружиной 10 микропереключателя, упругий язычок которой упирается в корпус 1 и создает усилие пружинения F от рычага 8 микропереключателя, направленного в сторону коммутационной группы контактов 11 и переключающего рычага 7.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Термобаллон 2 устанавливают в среду, температуру которой надо контролировать. Вращением винта настройки 5 настраивают устройство на необходимую температуру срабатывания Т микропереключателя. При повышении температуры окружающей среды до Т термочувствительная жидкость в термосистеме расширяется, упругий элемент 4 через переключающий рычаг 7 перемещает на величину h подвижный конец рычага микропереключателя 8 вниз и размыкает (или замыкает - в зависимости от назначения использования предлагаемого устройства) коммутационную группу контактов 11. В силу своей инертности электронагреватель некоторое время продолжает повышать температуру окружающей среды. Однако при этом не наблюдаются перегрузка и деформация рычага 8 микропереключателя, так как он имеет возможность дальнейшего перемещения до величины H. Обязательным условием является то, что перемещения рычагов H должно быть больше h. Максимальное значение H ограничено минимальными габаритами корпуса 1. Упругий язычок контактной пружины 10 микропереключателя, создавая усилие пружинения F, удерживает микропереключатель и переключающий рычаг 7 в постоянном контакте и динамичном состоянии. Дополнительная пружина микропереключателя 9, поджимающая рычаг микропереключателя 8, создает усилие пружинения F₁, увеличивая усилие соприкосновения рычага микропереключателя 8 в точках коммутации и сопряжения с переключающим рычагом 7, что позволяет улучшить коммутацию и максимально устранить механические зазоры в сопрягаемых деталях. При понижении температуры окружающей среды термочувствительная жидкость в термосистеме сжимается, свободный конец переключающего рычага 7 перемещается вверх, рычаг 8 микропереключателя возвращается в исходное состояние, при этом контактная пружина 10 микропереключателя совершает ход вверх, замыкая (размыкая) коммутационную группу контактов 11 микропереключателя и включая нагреватель.

Ввиду того, что в предлагаемом устройстве переключающий рычаг 7 постоянно поджат рычагом 8 микропереключателя, защемленным между корпусом 1 и контактной пружиной 10 микропереключателя, упругий язычок которой упирается в корпус и создает усилие пружинения от рычага 8 микропереключателя в сторону коммутационной группы контактов 11, и дополнительной пружиной микропереключателя 9, увеличивающей усилие его соприкосновения в точках коммутации и сопряжения с переключающим рычагом 7, причем свободное осевое перемещение рычага микропереключателя 8 больше чем осевое перемещение контактной пружины 10 микропереключателя, совершаемое дополнительной пружиной микропереключателя 9 в точке ее контакта с рычагом 8 микропереключателя от начала трогания до момента срабатывания микропереключателя, на величину возможного перемещения переключающего рычага 7 после срабатывания микропереключателя, то устройство контроля температуры имеет высокую стабильность параметров срабатывания по температуре, более высокую коммутационную способность и лучшие эксплуатационные показатели в сравнении с известными устройствами такого типа.

На данный момент на Орловском ЗАО "ОРЛЭКС" идет разработка технической документации для серийного производства устройства контроля температуры.