[go: up one dir, main page]

RU2616982C2 - Low inertia temperature transducer - Google Patents

Low inertia temperature transducer Download PDF

Info

Publication number
RU2616982C2
RU2616982C2 RU2015142485A RU2015142485A RU2616982C2 RU 2616982 C2 RU2616982 C2 RU 2616982C2 RU 2015142485 A RU2015142485 A RU 2015142485A RU 2015142485 A RU2015142485 A RU 2015142485A RU 2616982 C2 RU2616982 C2 RU 2616982C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
juncture
cable
junction
temperature transducer
thermocouple
Prior art date
Application number
RU2015142485A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015142485A (en
Inventor
Михаил Анатольевич Камнев
Денис Сергеевич Резанов
Алексей Вениаминович Соколов
Владимир Викторович Соколов
Ахмир Мугинович Хизбуллин
Original Assignee
Акционерное общество "Опытное Конструкторское Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова" (АО "ОКБМ Африкантов")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Опытное Конструкторское Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова" (АО "ОКБМ Африкантов") filed Critical Акционерное общество "Опытное Конструкторское Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова" (АО "ОКБМ Африкантов")
Priority to RU2015142485A priority Critical patent/RU2616982C2/en
Publication of RU2015142485A publication Critical patent/RU2015142485A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2616982C2 publication Critical patent/RU2616982C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/02Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/10Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
    • H10N10/17Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the structure or configuration of the cell or thermocouple forming the device

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electric Cable Arrangement Between Relatively Moving Parts (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: invention relates to field of electrical measuring equipment, specifically to thermal converter devices, and can be used for quick changing thermal processes measurement, for example, water drops temperature. Summary: temperature transducer comprises cables with thermocouple wires, for example chromel and Copel, juncture and cables attachment device. One thermocouple cable thermocouple wire and thermocouple wire of other are arranged opposite to each other and released from cable sheath along length, sufficient for eliminating of cable heat capacity effect on temperature transducer readings, and form juncture. Fixation of cable ends facing juncture, is carried out on housing, for example, by means of foil, by contact welding. Below juncture on housing water drops drain from juncture implementation element is fixed.
EFFECT: technical effect: improving temperature transducer inertial characteristics and increasing accuracy of gas-droplet flow temperature measuring under conditions, when drops weight is comparable with juncture size.
1 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое техническое решение относится к области электроизмерительной техники, а именно к устройству термопреобразователей, в которых возникает термоэлектродвижущая сила пропорционально температуре, и может быть использовано для измерения быстроменяющихся температурных процессов, например температуры капель воды в сосудах с давлением.The proposed technical solution relates to the field of electrical engineering, in particular to the device of thermal converters in which a thermoelectromotive force occurs in proportion to temperature, and can be used to measure rapidly changing temperature processes, for example, the temperature of water drops in pressure vessels.

Известны термопреобразователи кабельные, содержащие термоэлектроды с изолированным или неизолированным рабочим спаем в оболочке (см. ГОСТ 23847-79) с диаметром кабеля 1,0 мм и более с показателем тепловой инерции ε более 0,1 с, которые не позволяют измерять температуру быстроменяющихся температурных процессов.Known cable thermocouples containing thermoelectrodes with an insulated or non-insulated working junction in a sheath (see GOST 23847-79) with a cable diameter of 1.0 mm or more with a thermal inertia of ε over 0.1 s, which do not allow measuring the temperature of rapidly changing temperature processes.

Известны также термопреобразователи с утоненным рабочим участком (см. ГОСТ 23847-79) с диаметром до 0,5 мм с показателем тепловой инерции ε менее 0,1 с, которые в основном применяются для измерения температуры поверхности, поскольку в потоке среды имеют низкую механическую прочность.Thermal converters with a thinned working section (see GOST 23847-79) with a diameter of up to 0.5 mm and an index of thermal inertia ε ∞ of less than 0.1 s are also known, which are mainly used to measure surface temperature, since they have a low mechanical strength.

Известны термопреобразователи, имеющие помещенный в защитную конструкцию кабель с открытым спаем (см., например, книгу «Температурные измерения в ядерных реакторах», Москва, Атомиздат, 1975 г., стр. 126, рис. 3.13). Такие термопреобразователи имеют показатель тепловой инерции лучше, чем очехлованные, однако их несущая конструкция обладает значительными габаритами, которая вносит возмущения в контролируемый объем.Thermal converters are known that have an open junction cable placed in a protective structure (see, for example, the book “Temperature Measurements in Nuclear Reactors”, Moscow, Atomizdat, 1975, p. 126, Fig. 3.13). Such thermocouples have an index of thermal inertia better than those with a shell, however their load-bearing structure has significant dimensions, which introduces disturbances in the controlled volume.

Известен термопреобразователь, содержащий открытый спай в виде точечной головки и два проводника. Термопреобразователь снабжен проволочным элементом в виде витка из нихрома, которым обматывают точечную головку или один из двух проводников для нагрева спая (см., например, патент России №2390783, кл. G01P 5/10, опубликован 27.05.2010 г.). Недостатком термопреобразователя является низкая механическая прочность конструкции.Known thermal converter containing an open junction in the form of a point head and two conductors. The thermal converter is equipped with a wire element in the form of a coil of nichrome, which wraps a point head or one of two conductors for heating the junction (see, for example, Russian patent No. 2390783, class G01P 5/10, published May 27, 2010). The disadvantage of the thermal converter is the low mechanical strength of the structure.

Решаемая задача - создание конструкции термопреобразователя с показателем тепловой инерции менее 0,1 с, обладающего высокой механической прочностью.The problem to be solved is the creation of a thermal converter design with a thermal inertia index of less than 0.1 s, which has high mechanical strength.

Техническим результатом является создание конструкции термопреобразователя для измерения быстроменяющихся температурных процессов, например температуры капель водыThe technical result is the creation of a thermal converter for measuring rapidly changing temperature processes, for example the temperature of water drops

Указанный технический результат достигается тем, что в малоинерционном термопреобразователе, содержащем кабели с термоэлектродами, например хромель и копель, спай и средство крепления кабелей, термоэлектрод одного термопарного кабеля и термоэлектрод другого расположены напротив друг друга и освобождены от оболочки кабеля на длине, достаточной для исключения влияния теплоемкости кабеля на показания термопреобразователя, и образуют спай; а крепление концов кабелей, обращенных к спаю, осуществляют на корпусе, например, с помощью фольги, контактной сваркой.The specified technical result is achieved by the fact that in a low-inertia thermal converter containing cables with thermoelectrodes, for example chromel and copel, a junction and cable fastening means, the thermoelectrode of one thermocouple cable and the thermoelectrode of another are located opposite each other and are freed from the cable sheath for a length sufficient to exclude the influence the heat capacity of the cable to the readings of the thermal converter, and form a junction; and fastening the ends of the cables facing the junction is carried out on the housing, for example, using foil, resistance welding.

Ниже спая на корпусе закреплен элемент для осуществления стекания капель воды со спая.Below the junction, an element is fixed on the housing for carrying out the dripping of water drops from the junction.

На фиг. 1 изображено предлагаемое техническое решение.In FIG. 1 shows the proposed technical solution.

На фиг. 2 изображено предлагаемое техническое решение с элементом для стекания капель воды со спая термопреобразователя.In FIG. 2 shows the proposed technical solution with an element for draining drops of water from the junction of the thermal converter.

Термоэлектрод 1 (например, хромель) одного термопарного кабеля 2 и термоэлектрод 3 (например, копель) другого термопарного кабеля 4 расположены напротив друг друга и на длине l от оболочки изоляции выполняется спай 5. Длина l выбирается такой, чтобы исключить влияние теплоемкости кабеля на показания термопреобразователя, например не менее 30 диаметров кабеля с каждой стороны спая. Термоэлектроды устанавливаются на корпусе 6, например, при помощи фольги 7 контактной сваркой. В таком исполнении спай термопреобразователя надежно закреплен в точке измерения и не перемещается под воздействием потока среды.The thermoelectrode 1 (for example, chromel) of one thermocouple cable 2 and the thermoelectrode 3 (for example, kopel) of another thermocouple cable 4 are located opposite each other and junction 5 is performed at a length l from the insulation sheath 5. The length l is chosen so as to exclude the influence of the heat capacity of the cable on the readings thermal converter, for example, at least 30 cable diameters on each side of the junction. Thermoelectrodes are mounted on the housing 6, for example, by means of foil 7 by contact welding. In this design, the junction of the thermal converter is securely fixed at the measuring point and does not move under the influence of the medium flow.

При необходимости, ниже спая 5 устанавливается элемент 8 для осуществления стекания на него капель с рабочего спая термопребразователя за счет изменения силы поверхностного натяжения капли. Элемент 8 может быть выполнен в виде одной или нескольких игл различной формы.If necessary, below the junction 5, an element 8 is installed for dropping drops on it from the working junction of the thermal converter by changing the surface tension of the drop. Element 8 can be made in the form of one or more needles of various shapes.

Термопреобразователь работает следующим образом: термопреобразователь устанавливается в контролируемый объем, при попадании капли воды на спай 5 изменяется его температура, возникающая термоэлектрическая движущая сила регистрируется вторичным прибором. Тепловая инерция термопреобразователя (показатель менее 0,1 с) позволяет проводить измерения быстроменяющихся температурных процессов в контролируемом объеме. Работа термопреобразователя проверена в стендовых условиях.The thermal converter works as follows: the thermal converter is installed in a controlled volume, when a drop of water enters junction 5, its temperature changes, the resulting thermoelectric driving force is recorded by a secondary device. Thermal inertia of the thermal converter (indicator less than 0.1 s) allows the measurement of rapidly changing temperature processes in a controlled volume. The operation of the thermal converter is tested in bench conditions.

Claims (2)

1. Малоинерционный термопреобразователь, содержащий кабели с термоэлектродами, например хромель и копель, спай и средство крепления кабелей, отличающийся тем, что термоэлектрод одного термопарного кабеля и термоэлектрод другого расположены напротив друг друга и освобождены от оболочки кабеля на длине, достаточной для исключения влияния теплоемкости кабеля на показания термопреобразователя, и образуют спай; а крепление концов кабелей, обращенных к спаю, осуществляют на корпусе, например, с помощью фольги, контактной сваркой.1. A low-inertia thermal converter containing cables with thermoelectrodes, for example chromel and copel, a junction and cable fastening means, characterized in that the thermoelectrode of one thermocouple cable and the thermoelectrode of the other are located opposite each other and are freed from the cable sheath for a length sufficient to exclude the influence of the heat capacity of the cable on the readings of the thermal converter, and form a junction; and fastening the ends of the cables facing the junction is carried out on the housing, for example, using foil, resistance welding. 2. Малоинерционный термопреобразователь по п. 1, отличающийся тем, что ниже спая на корпусе закреплен элемент для осуществления стекания капель воды со спая.2. Low-inertia thermal converter according to claim 1, characterized in that below the junction, an element is fixed on the housing for draining water drops from the junction.
RU2015142485A 2015-10-06 2015-10-06 Low inertia temperature transducer RU2616982C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015142485A RU2616982C2 (en) 2015-10-06 2015-10-06 Low inertia temperature transducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015142485A RU2616982C2 (en) 2015-10-06 2015-10-06 Low inertia temperature transducer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015142485A RU2015142485A (en) 2017-04-10
RU2616982C2 true RU2616982C2 (en) 2017-04-19

Family

ID=58505241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015142485A RU2616982C2 (en) 2015-10-06 2015-10-06 Low inertia temperature transducer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2616982C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7004626B1 (en) * 2004-03-05 2006-02-28 Turbo Research, Inc. Fast acting thermocouple
RU2390783C1 (en) * 2008-11-10 2010-05-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) Zemlyakov's method of measuring gas flow rate
RU120236U1 (en) * 2012-04-16 2012-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "АГТУ") PROBE FOR DETERMINING THE THERMAL CONDUCTIVITY COEFFICIENT
RU133923U1 (en) * 2013-06-21 2013-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Производственная компания "ТЕСЕЙ" THERMOELECTRIC CONVERTER FOR MEASURING TEMPERATURE BY THE METHOD OF SHORT-TERM IMMERSION IN A THERMOMETRIC MEDIA
WO2015056189A1 (en) * 2013-10-16 2015-04-23 Italcoppie Sensori S.R.L. Junction assembly of electrical cables, and thermocouple sensor comprising such junction

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7004626B1 (en) * 2004-03-05 2006-02-28 Turbo Research, Inc. Fast acting thermocouple
RU2390783C1 (en) * 2008-11-10 2010-05-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) Zemlyakov's method of measuring gas flow rate
RU120236U1 (en) * 2012-04-16 2012-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "АГТУ") PROBE FOR DETERMINING THE THERMAL CONDUCTIVITY COEFFICIENT
RU133923U1 (en) * 2013-06-21 2013-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Производственная компания "ТЕСЕЙ" THERMOELECTRIC CONVERTER FOR MEASURING TEMPERATURE BY THE METHOD OF SHORT-TERM IMMERSION IN A THERMOMETRIC MEDIA
WO2015056189A1 (en) * 2013-10-16 2015-04-23 Italcoppie Sensori S.R.L. Junction assembly of electrical cables, and thermocouple sensor comprising such junction

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015142485A (en) 2017-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11353367B2 (en) Fibre optic temperature measurement
JP2016045191A (en) Multiple thermocouple furnace inner core measuring instrument, and nuclear reactor internal state monitoring system and monitoring method after serious accident using the same
JP2013108905A5 (en)
US4377550A (en) High temperature liquid level sensor
RU2616982C2 (en) Low inertia temperature transducer
US3396357A (en) Temperature sensing cable and method for making same
RU175490U1 (en) TEMPERATURE AND LIQUID CONTROL PROBE
CN108151910A (en) A kind of high intensity temperature-measuring optical fiber grating sensor of transformer winding
Kim et al. Development of a fiber-optic temperature sensor for remote measurement of the water temperature in a spent nuclear fuel pool
RU190699U1 (en) HIGH TEMPERATURE PRESSURE SENSOR
US3372587A (en) Heat flow detector head
RU105442U1 (en) RESISTANCE THERMAL CONVERTER
RU174734U1 (en) CABLE COMBINED WITH MINERAL INSULATION WITH ALTERING THE TYPE OF THERMOCOUP ALLOY
RU2393442C1 (en) Probe for measuring body surface temperature
RU174324U1 (en) JUMPER HEATED CUP
RU201914U1 (en) Device for measuring the amount of heat
EP0190858A2 (en) Temperature-sensitive probes
RU186971U9 (en) HEATED COOLER
RU156904U1 (en) STAND FOR QUALITATIVE EVALUATION OF HEAT-INSULATING PROPERTIES OF MATERIALS
RU127458U1 (en) DEVICE FOR TEMPERATURE MEASUREMENT
Legrand et al. Noise thermometry for nuclear applications
RU106364U1 (en) THERMOELECTRIC CONVERTER
RU118105U1 (en) THERMOELECTRODE CABLE
RU2589515C1 (en) Device for determining parameters of temperature field in volume of water medium, disturbed movement of ship hull or model
Falconer et al. Temperature measurements as a method for monitoring ropes