RU27702U1 - Датчик перегрева - Google Patents

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.

Description

2O02t10518 ДАТЧИК ПЕРЕГРЕВА

Полезная модель относится к области измерений температур и может быть использована для регистрации перегрева объектов выше заданной температуры.

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.

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.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому являете дилатометрический термометр по а. с. 602794, G01K 5/48, СССР, 1978, принятый за прототип.

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.

Величина максимальной температуры нагрева, как и в предыдущем устройстве, определяется по разности увеличений размеров дилатометрического стержня и корпуса, преобразуемой в перемещение заглущки.

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.

Целью предлагаемой полезной модели является повьш1ение чувствительности и обеспечение наглядности при определении перегрева относительно заданной температуры.

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.

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 в

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.

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.

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.

Для обеспечения наглядности фиксации перегрева внешняя поверхность крышки может быть окрашена в яркий по отношению к поверхности корпуса цвет.

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).

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 заглушку

вставлена цилиндрическая крышка 4, которая имеет глубину посадки h А/, где А/ - увеличение длины стержня в результате восстановления исходной формы при нагреве.

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.

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.

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 деформация

не требует приложевмя высоких механических напряжений и технически легко выполнима.

Таким образом, датчик перегрева свободен от недостатков, присущих устройству - прототипу.

Ц{1Тентообладатель Главный инженер ФГУП Воронежский НИИ связи. S- Калинин

Claims (2)

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.