RU27702U1

RU27702U1 - OVERHEAT SENSOR

Info

Publication number: RU27702U1
Application number: RU2002110518/20U
Authority: RU
Inventors: А.Ю. Василенко; А.Э. Гольтер; В.З. Курцев
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи"
Priority date: 2002-04-22
Filing date: 2002-04-22
Publication date: 2003-02-10

Abstract

1. Датчик перегрева, содержащий корпус с глухим цилиндрическим отверстием, дилатометрический стержень, расположенный в нем, и заглушку в виде разрезанного по образующей полого цилиндра, вставленную в отверстие корпуса с натягом до упора в стержень, отличающийся тем, что стержень выполнен из предварительно одноосно сжатого монокристалла сплава с памятью формы на основе меди с заданной температурой восстановления исходной длины, в отверстие корпуса вставлена с натягом до упора в заглушку крышка, имеющая глубину посадки не более перемещения заглушки при восстановлении исходной длины стержня после нагрева, кроме того, внешняя поверхность крышки имеет отличный от поверхности корпуса цвет.2. Датчик перегрева по п.1, отличающийся тем, что крышка выполнена в виде стакана с разрезом на боковой поверхности.1. Overheating sensor, comprising a housing with a blind cylindrical hole, a dilatometric rod located in it, and a plug in the form of a hollow cylinder cut along the generatrix inserted into the hole of the housing with an interference fit against the rod, characterized in that the rod is made of previously uniaxially compressed a single crystal of an alloy with a shape memory based on copper with a predetermined restoration temperature of the original length, a cover with an interference fit is inserted into the hole of the housing with an interference fit, having a landing depth of no more I stub when restoring the original length of the rod after heating, moreover, the outer surface of the lid has a non-surface tsvet.2 housing. The overheating sensor according to claim 1, characterized in that the lid is made in the form of a glass with a cut on the side surface.

Description

2O02t10518 ДАТЧИК ПЕРЕГРЕВА2O02t10518 OVERHEAT SENSOR

Полезная модель относится к области измерений температур и может быть использована для регистрации перегрева объектов выше заданной температуры.The utility model relates to the field of temperature measurement and can be used to register overheating of objects above a given temperature.

Известны устройства для измерения максимальной температуры, например, дилатометрический датчик темп атуры, содержащий корпус, в котором размещен дилатометрический стержень, взаимодействующий с заглущкой, вставленной с натягом в корпусе (А. с. СССР № 405029, GO Ik 5/20, 1973, БИ № 44). При этом корпус должен быть изготовлен из материала с возможно меньшим коэффициентом теплового расширения, а дилатометрический стержень - с возможно большим. Максимальная температура нагрева определяется по изменению положения заглушки относительно корпуса, удерживаемой силами трения.Known devices for measuring maximum temperature, for example, a dilatometric temp sensor, comprising a housing in which a dilatometric rod is placed interacting with a plug inserted with interference in the housing (A. S. USSR No. 405029, GO Ik 5/20, 1973, BI No. 44). In this case, the housing should be made of a material with the lowest possible coefficient of thermal expansion, and the dilatometric rod with the largest possible. The maximum heating temperature is determined by changing the position of the plug relative to the housing, held by friction.

Недостатками такого устройства являются необходимость использования материала с низким коэффициентом теплового расширения для изготовления корпуса, точного сопряжения внутреннего диаметра корпуса и внешнего диаметра заглушки для установки с натягом, а также малые величины перемещения заглушки относительно корпуса, затрудняющие фиксацию малых величин перегрева.The disadvantages of this device are the need to use a material with a low coefficient of thermal expansion for the manufacture of the housing, the exact pairing of the inner diameter of the housing and the outer diameter of the plug for tight fit, as well as the small movement of the plug relative to the housing, making it difficult to fix small amounts of overheating.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому являете дилатометрический термометр по а. с. 602794, G01K 5/48, СССР, 1978, принятый за прототип.Closest to the technical nature of the proposed are dilatometric thermometer a. from. 602794, G01K 5/48, USSR, 1978, adopted as a prototype.

Дилатомегрический термометр содержит корпус 1, в который вставлен дилатометрический стержень 2, взаимодействующий с заглущкой 3. На корпус 1 надето с натягом фиксирующее кольцо 4. В корпусе 1 и в заглушке 3 выполнены конические отверстия, обращенные меньшими основаниями друг к другу. Заглзшхка 3, корпус 1 и фиксирующее кольцо 4 разрезаны по образующей.The dilatometer thermometer comprises a housing 1, into which a dilatometric rod 2 is inserted, which interacts with the plug 3. A locking ring 4 is put on the housing 1 with an interference fit. Conical openings are made in the housing 1 and in the plug 3, facing each other with smaller bases. Zaglsshkhka 3, the housing 1 and the retaining ring 4 are cut along the generatrix.

Величина максимальной температуры нагрева, как и в предыдущем устройстве, определяется по разности увеличений размеров дилатометрического стержня и корпуса, преобразуемой в перемещение заглущки.The value of the maximum heating temperature, as in the previous device, is determined by the difference in the increase in the size of the dilatometric rod and the housing, which is converted to the movement of the stub.

Недостатками данного устройства является необходимость изготовления корпуса из материала с низким коэффициентом теплового расширения, низкая чувствительность при измерении малых температур перегрева и отсутствие наглядности превьппения порогового значения температуры.The disadvantages of this device is the need to manufacture a housing from a material with a low coefficient of thermal expansion, low sensitivity when measuring low temperatures of overheating and the lack of visibility of turning the threshold temperature.

Целью предлагаемой полезной модели является повьш1ение чувствительности и обеспечение наглядности при определении перегрева относительно заданной температуры.The purpose of the proposed utility model is to increase the sensitivity and provide clarity when determining overheating relative to a given temperature.

Для устранения указанных недостатков в датчике перегрева, содержащем корпус с глухим цилиндрическим отверстием, далатометрический стержень, расположенный в нем, и заглушку в виде разрезанного по образующей полого цилиндра, вставленную в отверстие корпуса с натягом до упорд в стержень, стержень выполнен из предварительно одноосно сжатого монокристалла с памятью формы на основе меди с заданной температзфой восстановления исходной ддины, кроме того, в отверстие корпуса вставлена крышка с натягом до упора в заглушку. Причем, крышка имеет глубину посадки не более перемещения заглушки при восстановлении исходной длины стержня после перегрева. Кроме того, крышка выполнена в виде стакана с разрезом на боковой поверхности, ее внешняя поверхность окрашена в яркий по отношению к поверхности корпуса цвет.To eliminate these shortcomings in an overheating sensor containing a housing with a blind cylindrical hole, a dalatometric rod located in it, and a plug in the form of a hollow cylinder cut along the generatrix, inserted into the hole in the housing with an interference fit to the rod, the rod is made of previously uniaxially compressed single crystal with a shape memory based on copper with a given temperature for restoring the original bottom, in addition, a cover with an interference fit into the plug is inserted into the opening of the housing. Moreover, the lid has a landing depth of no more than the movement of the plug when restoring the original length of the rod after overheating. In addition, the lid is made in the form of a glass with a cut on the side surface, its outer surface is painted in a bright color relative to the surface of the housing.

К материалам, удовлетворяющим указанным требованиям, относятся монокристаллы сплавов на основе меди, например, медь-алюминийникель, которые восстанавливают исходную длину после одноосного сжатия на 8 % при фиксированной температуре, определяемой составом сплава, развивая значительные усилия (Эффект памяти формы в сплавах. - М., Металлургия, 1979. - С. 349). При этом отпадает необходимость вMaterials that meet these requirements include single crystals of copper-based alloys, for example, copper-aluminum-nickel, which restore their original length after uniaxial compression by 8% at a fixed temperature determined by the composition of the alloy, developing significant efforts (Shape memory effect in alloys. - M ., Metallurgy, 1979. - S. 349). This eliminates the need for

изготовлении корпуса из материала с низким коэффициентом теплового расширения. В качестве корпуса может служить сам объект, перегрев которого необходимо фиксировать. Для этого достаточно в нем сделать отверстие для установки в нем деталей датчика.making the housing from a material with a low coefficient of thermal expansion. The object itself can serve as a housing, the overheating of which must be fixed. To do this, it is enough to make a hole in it for installing sensor parts in it.

Для обеспечения чувствительности устройства и наглядной фиксации перегрева относительно заданной температуры, оно, кроме перемещающейся с натягом заглушки, удерживающей стержень в отверстии, должно быть снабжено крышкой с глубиной посадки в корпус менее перемеш,елия реализуемого при восстановлении исходной длины стержня, установленной в отверстии с натягом.To ensure the sensitivity of the device and the visual fixation of overheating with respect to a given temperature, it, in addition to a plug moving with an interference fit, which holds the rod in the hole, should be equipped with a cover with a depth of insertion into the housing less than mixed, fir is realized when restoring the original length of the rod installed in the interference hole .

Для облегчения установки крышки и чтобы избежать необходимости точного сопряжения внешнего диаметра крышки с диаметром отверстия, она может быть изготовлена в виде полого стакана с разрезом боковой поверхности. При этом разрез может быть выполнен как по образуюшей, так и косым или прямоугольным.To facilitate the installation of the lid and to avoid the need for exact matching of the outer diameter of the lid with the diameter of the hole, it can be made in the form of a hollow glass with a cut of the side surface. In this case, the cut can be made as forming, and oblique or rectangular.

Для обеспечения наглядности фиксации перегрева внешняя поверхность крышки может быть окрашена в яркий по отношению к поверхности корпуса цвет.To ensure clarity of overheating fixation, the outer surface of the lid can be painted in a bright color relative to the surface of the housing.

Чертеж предлагаемой полезной модели приведен на фиг 1, где обозначено: I - корпус, 2 - стержень из материала с памятью формы, 3 - заглушка, 4 - крышка. На фиг. 2 приведены варианты выполнения крышки в виде стакана с разрезом на боковой поверхности: по образующей(7), косым (ф или прямоугольным (б).The drawing of the proposed utility model is shown in FIG. 1, where it is indicated: I — the case, 2 — the core of the material with shape memory, 3 — the plug, 4 — the cover. In FIG. Figure 2 shows the embodiments of the lid in the form of a glass with a cut on the side surface: along a generatrix (7), oblique (f or rectangular (b).

Датчик перегрева содержит корпус 1 с глухим цилиндрическим отверстием, в котором расположен стержень 2 из монокристалла сплава на основе меди, восстанавливающий свои размеры при достижении заданной максимальной температуры Тмакс. Стержень предварительно деформирован сжатием на 8 % своей исходной длины. В отверстие с натягом до упора в стержень вставлена заглуижа 3 в виде разрезанного по образующей цилиндра. В отверстие также с натягом до упора в заглушкуThe overheating sensor comprises a housing 1 with a blind cylindrical hole, in which a rod 2 of a copper-based alloy single crystal is located, restoring its dimensions when the specified maximum temperature Tmax is reached. The rod is pre-deformed by compression to 8% of its original length. A tightening 3 is inserted into the hole with an interference fit into the shaft in the form of a cylinder cut along the generatrix. In the hole also with an interference fit to the stopper

вставлена цилиндрическая крышка 4, которая имеет глубину посадки h А/, где А/ - увеличение длины стержня в результате восстановления исходной формы при нагреве.a cylindrical cover 4 is inserted, which has a landing depth h A /, where A / is the increase in the length of the rod as a result of the restoration of the original shape when heated.

Работа датчика перегрева осуществляется следующим образом. При нагревании и превышении заданной максимальной температуры Тмакс стержень 2 скачком удлиняется на величину А/ (8 % своей исходной длины). При этом он перемещает заглушку 3 и выталкивает крышку 4, так как ее глубина посадки h А/. После остывания заглушка 2 остается в новом положении за счет сил трения и удерживает стержень в отверстии в любом его положении. Свидетельством перегрева относительно температуры Тмакс является отсутствие крышки в отверстии, которое будет более наглядным, если она ярко окрашена.The operation of the overheating sensor is as follows. When heating and exceeding the specified maximum temperature Tmax, the rod 2 leaps in leaps by A / (8% of its original length). In this case, he moves the plug 3 and pushes the cover 4, since its landing depth h A /. After cooling, the plug 2 remains in a new position due to friction and holds the rod in the hole in any position. Evidence of overheating relative to the temperature Tmax is the absence of a cover in the hole, which will be more visible if it is brightly colored.

Пример. Для регистрации перегрева выше температуры Тмакс 100 стержень 2 с исходной длиной 50 мм и диаметром 3 мм изготявдивяется ич монокристалдя сплава медь-а.тщ мминий-никель. содержащего по массе 13,7 % А1 и 3 % Ni. Перед установкой в отверстие в стальной детали при 20 стержень 2 деформируют сжатием вдоль оси на 8 %, то есть величина А/ 4 мм. Таким образом глубина посадки крышки 4 h должна быть не более 4 мм. Глубина отверстия в объекте равна глубине посадки крышки 4, плюс высота заглушки 3, плюс 46 мм. Заглушка 3 и крышка 4 изготавливаются из стали. При нагревании до температуры менее 100 С заглушка 3 и крышка 4 перемещаются за счет разности коэффициентов теплового расширения корпуса 1 и стержня 2 на расстояние, не превышающее 0,03 мм, и крышка 4 остается в отверстии. Только при достижении температуры 100 С, заглушка 3 с крышкой 4 перемещаются на расстояние 4 мм, и крышка выскакивает из отверстия.Example. To register overheating above a temperature of Tmax 100, rod 2 with an initial length of 50 mm and a diameter of 3 mm is made of single-crystal single-crystal alloy copper-a. Tsch mminium-nickel. containing by weight 13.7% A1 and 3% Ni. Before installation in a hole in a steel part at 20, the rod 2 is deformed by compression along the axis by 8%, i.e., the value A / 4 mm. Thus, the depth of fit of the cover 4 h should be no more than 4 mm. The depth of the hole in the object is equal to the landing depth of the cover 4, plus the height of the plug 3, plus 46 mm. The cap 3 and cover 4 are made of steel. When heated to a temperature of less than 100 ° C, the plug 3 and the cover 4 are moved due to the difference in the thermal expansion coefficients of the housing 1 and the rod 2 by a distance not exceeding 0.03 mm, and the cover 4 remains in the hole. Only when the temperature reaches 100 C, the plug 3 with the cover 4 is moved to a distance of 4 mm, and the cover pops out of the hole.

Датчик может использоваться повторно, если стержень 2 извлечь из отверстия, подвергнуть одноосной деформации сжатием на 8 % и установить на место вместе с заглушкой 3 и крьнпкой 4. Одноосная деформацияThe sensor can be reused if the rod 2 is removed from the hole, subjected to uniaxial deformation by 8% compression and put in place together with the plug 3 and the valve 4. Uniaxial deformation

не требует приложевмя высоких механических напряжений и технически легко выполнима.It does not require high mechanical stresses and is technically easy to do.

Таким образом, датчик перегрева свободен от недостатков, присущих устройству - прототипу.Thus, the overheating sensor is free from the disadvantages inherent in the prototype device.

Ц{1Тентообладатель Главный инженер ФГУП Воронежский НИИ связи. S- КалининTs {1Tentowner Chief Engineer of FSUE Voronezh Telecommunications Research Institute. S- Kalinin

Claims

1. Overheating sensor, comprising a housing with a blind cylindrical hole, a dilatometric rod located in it, and a plug in the form of a hollow cylinder cut along the generatrix inserted into the hole of the housing with an interference fit against the rod, characterized in that the rod is made of previously uniaxially compressed a single crystal of an alloy with a shape memory based on copper with a predetermined restoration temperature of the original length, a cover with an interference fit is inserted into the hole of the housing with an interference fit, having a landing depth of no more I stub when restoring the original length of the rod after heating, moreover, the outer surface of the lid is different from the surface color of the housing.

2. The overheating sensor according to claim 1, characterized in that the lid is made in the form of a glass with a cut on the side surface.