RU2494357C1 - Temperature sensor - Google Patents

Temperature sensor Download PDF

Info

Publication number
RU2494357C1
RU2494357C1 RU2012119731/28A RU2012119731A RU2494357C1 RU 2494357 C1 RU2494357 C1 RU 2494357C1 RU 2012119731/28 A RU2012119731/28 A RU 2012119731/28A RU 2012119731 A RU2012119731 A RU 2012119731A RU 2494357 C1 RU2494357 C1 RU 2494357C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cable
housing
thermocouple
junction
thermocouple cable
Prior art date
Application number
RU2012119731/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Александрович Васильев
Валерий Васильевич Сосновиков
Сергей Алексеевич Ерохин
Original Assignee
Закрытое акционерное общество Специализированное конструкторское бюро "Термоприбор"
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 Закрытое акционерное общество Специализированное конструкторское бюро "Термоприбор" filed Critical Закрытое акционерное общество Специализированное конструкторское бюро "Термоприбор"
Priority to RU2012119731/28A priority Critical patent/RU2494357C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2494357C1 publication Critical patent/RU2494357C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: temperature sensor includes a housing with outer surface of variable cross section with a stepped projection continued to a cylindrical part, inside which there located along longitudinal axis of the housing are thermocouple wires of a thermocouple cable with a hot junction formed on the end inside a guard gap with elements of its attachment to a measuring object and fixation of a cable on external part. The sensor housing is a single solid structure including the guard gap. A sealing joint at the outlet of thermocouple cable out of the housing is made in the form of a cylindrical plug with two blind holes for installation through a non-detachable connection of two wire ends that are located on two diametrically opposite sides of thermocouple cable. Thermocouple cable consists of a sheath inside which thermocouple wires are located, which, starting from the junction, are isolated from each other and from the sheath and branched from the junction into two parallel lines. Space inside the sheath and between thermocouple wires is filled with mineral insulation.
EFFECT: improving accuracy of measurement and recording of temperature of measured environment.
3 dwg

Description

Изобретение относится к термопреобразователям, выполненным по типу термопарного кабеля и могут быть использованы в системах контроля и фиксации температуры в пределах от -40°С до +400°C при измерении температуры проходящих газовых потоков при испытаниях и эксплуатации газотурбинных двигателей.The invention relates to thermocouples made according to the type of thermocouple cable and can be used in temperature control and fixing systems in the range from -40 ° C to + 400 ° C when measuring the temperature of passing gas flows during testing and operation of gas turbine engines.

Известен датчик температуры, который содержит корпус, выполненный в виде гильзы, внутри которого расположены термоэлектроды термопарного кабеля с малым диаметром жил, имеющего два одинаковых рабочих спая. Корпус со стороны расположения спая имеет заглушку для герметизации спая, а с противоположной стороны фланец для крепления датчика на объекте и головку, выполненную в виде цилиндра с крышкой заполненного электроизоляционным материалом, в качестве которого использован периклаз (окись магния). Цилиндр в сборе с крышкой выполнен ступенчатым с переходом большого диаметра цилиндра соединенного с фланцем в малый диаметр цилиндра, в котором вдоль продольной оси расположен термопарный кабель большого диаметра жил с термоэлектродами термопарного кабеля с малым диаметром жил соединенные с помощью сварки с соответствующими термоэлектродами термопарного кабеля большого диаметра жил. Термопарный кабель соединен с крышкой с помощью пайки, а цилиндр соединен с крышкой, образуя ступенчатый цилиндр, с помощью сварки. Датчик температуры имеет две обжимные втулки одна из которых расположена за соединительной втулкой, а другая - в месте крепления выхода термоэлектродов для подключения их к вторичной аппаратуре. Между обжимными втулками термопарный кабель большего диаметра жил заключен в металлическую оплетку. Конец корпуса со стороны спая снабжен колпачком со сквозными отверстиями по наружному диаметру. См. описание к полезной модели RU №65221 от 27.03.2007. Опубл. от 27.07.2007. Недостатками указанного датчика являются наличие сварных соединений термоэлектродов кабелей различного диаметра в головке датчика, и требует дополнительной механической защиты сварных соединений термоцементным электроизоляционным материалом, что снижает надежность и механическую прочность. У рассматриваемого датчика низкая надежность соединения с оболочкой измеряемого объекта.A known temperature sensor, which contains a housing made in the form of a sleeve, inside of which are located the thermoelectrodes of a thermocouple cable with a small diameter of conductors having two identical working junctions. The housing on the junction side has a plug for sealing the junction, and on the opposite side there is a flange for mounting the sensor on the object and a head made in the form of a cylinder with a cover filled with electrical insulation material, which is used periclase (magnesium oxide). The cylinder assembly with the cover is made stepwise with the transition of a large diameter cylinder connected to a flange to a small cylinder diameter, in which a large diameter thermocouple cable is lived along the longitudinal axis with thermocouple cable thermocouples with a small diameter and connected by welding with corresponding thermocouples of a large diameter thermocouple cable lived. The thermocouple cable is connected to the cover by soldering, and the cylinder is connected to the cover, forming a stepped cylinder, by welding. The temperature sensor has two crimp bushings, one of which is located behind the connecting sleeve, and the other in the place where the output of the thermoelectrodes is fixed for connecting them to the secondary equipment. Between the crimp bushings, a thermocouple cable of a larger core diameter is enclosed in a metal braid. The end of the housing on the junction side is equipped with a cap with through holes in the outer diameter. See the description for the utility model RU No. 65221 of 03/27/2007. Publ. from 07/27/2007. The disadvantages of this sensor are the presence of welded joints of thermoelectrodes of cables of various diameters in the sensor head, and requires additional mechanical protection of welded joints with thermo-cement insulating material, which reduces reliability and mechanical strength. The sensor under consideration has low reliability of connection with the shell of the measured object.

Известен, принятый за прототип, датчик температуры, который содержит корпус, выполненный в виде гильзы, внутри которого расположены термоэлектроды термопарного кабеля с малым диаметром жил, имеющего два одинаковых рабочих спая. Корпус со стороны расположения спая имеет заглушку для герметизации спая, а с противоположной стороны фланец для крепления датчика на объекте и головку, выполненную в виде цилиндра с крышкой заполненного электроизоляционным материалом, в качестве которого использован периклаз (окись магния). Цилиндр в сборе с крышкой выполнен ступенчатым с переходом большого диаметра цилиндра соединенного с фланцем в малый диаметр цилиндра, в котором вдоль продольной оси расположен термопарный кабель большого диаметра жил с термоэлектродами термопарного кабеля с малым диаметром жил соединенные с помощью сварки с соответствующими термоэлектродами термопарного кабеля большого диаметра жил. Термопарный кабель соединен с крышкой с помощью пайки, а цилиндр соединен с крышкой, образуя ступенчатый цилиндр, с помощью сварки. Конец корпуса со стороны спая снабжен колпачком со сквозными отверстиями по наружному диаметру. При этом он снабжен цилиндрической втулкой, внутри которой расположен корпус с термопарным кабелем с малым диаметром жил, соединенной с корпусом и фланцем с помощью сварки, а головка выполнена в виде воронки, широкая часть которой приварена к фланцу, при этом кабель большого диаметра жил выполнен постепенно сужающимся от узкой части головки до величины малого диаметра жил термопарного кабеля в рабочем спае. См. описание к полезной модели RU №84549 от 06.03.2009. Опубл. от 10.07.2009. Данный датчик позволяет повысить точность измерения и надежность работы, увеличить срок службы, а также уменьшить массово-габаритные характеристики. Однако у рассматриваемого датчика остаются те же недостатки, что приводит к низкой надежности и механической прочности. Датчик сложен в конструктивном и технологическом изготовлении и требует проверки большого количества соединений с контролем надежности этих соединений и герметичности.Known adopted for the prototype, a temperature sensor that contains a housing made in the form of a sleeve, inside of which there are thermoelectrodes of a thermocouple cable with a small diameter of conductors having two identical working junctions. The housing on the junction side has a plug for sealing the junction, and on the opposite side there is a flange for mounting the sensor on the object and a head made in the form of a cylinder with a cover filled with electrical insulation material, which is used periclase (magnesium oxide). The cylinder assembly with a cover is made stepwise with the transition of a large diameter cylinder connected to a flange to a small cylinder diameter, in which a large diameter thermocouple cable is located along the longitudinal axis with thermocouple cable thermocouples with a small diameter and connected by welding with corresponding thermocouples of a large diameter thermocouple cable lived. The thermocouple cable is connected to the cover by soldering, and the cylinder is connected to the cover, forming a stepped cylinder, by welding. The end of the housing on the junction side is equipped with a cap with through holes in the outer diameter. At the same time, it is equipped with a cylindrical sleeve, inside of which there is a housing with a thermocouple cable with a small diameter of conductors, connected to the housing and the flange by welding, and the head is made in the form of a funnel, a wide part of which is welded to the flange, while the cable of large diameter of the conductors is made gradually tapering from the narrow part of the head to the small diameter of the conductors of the thermocouple cable in the working joint. See the description for the utility model RU No. 844549 dated March 6, 2009. Publ. from 07/10/2009. This sensor allows to increase the accuracy of measurement and reliability, increase the service life, as well as reduce the mass-dimensional characteristics. However, the sensor under consideration remains the same disadvantages, which leads to low reliability and mechanical strength. The sensor is complicated in constructive and technological manufacturing and requires checking a large number of connections with monitoring the reliability of these connections and tightness.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение точности измерения и регистрации температуры измеряемой среды, повышение надежности работы датчика температуры, а также увеличение срока его службы, сокращение сроков изготовления и сборки при повышении взрывобезопасности.The task to which the invention is directed is to increase the accuracy of measuring and recording the temperature of the medium being measured, increasing the reliability of the temperature sensor, as well as increasing its service life, reducing the time of manufacture and assembly with increased explosion safety.

Ожидаемый технический результат заключается в снижении комплектующих и массогабаритных характеристик, а также сокращение сроков изготовления и сборки. Увеличение надежности.The expected technical result is a decrease in components and overall dimensions, as well as a reduction in the time of manufacture and assembly. Increased reliability.

Это достигается тем, что датчик температуры, содержащий корпус с наружной поверхностью переменного сечения со ступенчатым выступом, переходящим в цилиндрическую часть, внутри которого вдоль продольной оси корпуса расположены термоэлектроды термопарного кабеля с образованным на конце рабочим спаем внутри охранной зоны с элементами его крепления к объекту измерения и фиксации кабеля на наружной части, при этом фиксация термопарного кабеля внутри корпуса обеспечена засыпкой, а на выходе термопарного кабеля из корпуса он снабжен резиновой трубкой в металлической оплетке, имеет корпус датчика, который выполнен единой, цельной конструкцией, включающей охранную зону и наружную часть со ступенчатым сквозным отверстием с узлами герметизации термопарного кабеля, пространство между которыми заполнено уплотнительной засыпкой, при этом узел герметизации на выходе термопарного кабеля из корпуса выполнен в виде цилиндрической заглушки с двумя глухими отверстиями под установку неразъемным соединением двух концов проволок, которые расположены с двух диаметрально противоположных сторон термопарного кабеля, проходящего в отверстие заглушки и прижаты к нему трубкой и все вместе находятся в металлической оплетке, составляя кабель для подключения его к аппаратуре для съема показаний, при этом конец металлической оплетки со стороны корпуса развальцован и неразъемно соединен с шайбой, которая прижата упорной гайкой к торцу корпуса датчика, который крепится ступенчатым выступом к объекту измерения при помощи накидной гайки, при этом термопарный кабель состоит из оболочки, внутри которой расположены термоэлектроды, которые, начиная от спая, изолированы друг от друга и от оболочки и расходятся от спая на две параллельные линии, а пространство внутри оболочки и между термоэлектродами заполнено минеральной изоляцией, при этом спай расположен между защемленными концами торца оболочки и имеет сварной шов, включающий спай.This is achieved by the fact that a temperature sensor containing a housing with an outer surface of variable cross-section with a stepped protrusion turning into a cylindrical part, inside of which along the longitudinal axis of the housing there are thermoelectrodes of a thermocouple cable with a working junction formed at the end inside the security zone with its fastening elements to the measurement object and fixing the cable on the outside, while fixing the thermocouple cable inside the housing is backfilled, and at the output of the thermocouple cable from the housing it is equipped with rubber the second tube in a metal braid, has a sensor housing, which is made by a single, integral design, including a security zone and an external part with a stepped through hole with thermocouple cable sealing units, the space between which is filled with sealing filler, and the sealing unit at the output of the thermocouple cable from the housing made in the form of a cylindrical plug with two blind holes for installation by one-piece connection of the two ends of the wires, which are located on two diametrically opposite the sides of the thermocouple cable that goes into the plug hole and is pressed against it by the tube and all together are in a metal braid, making up a cable for connecting it to the instrument for taking readings, while the end of the metal braid on the side of the casing is flared and is permanently connected to the washer, which is pressed thrust nut to the end of the sensor housing, which is fastened with a stepped protrusion to the measurement object using a union nut, while the thermocouple cable consists of a sheath, inside of which there is a thermoelectrode s, which, starting from the junction, are isolated from each other and from the shell and diverge from the junction in two parallel lines, and the space inside the shell and between the thermoelectrodes is filled with mineral insulation, while the junction is located between the pinched ends of the shell end and has a weld including sleep

На фиг.1 представлен общий вид датчика температуры в разрезе.Figure 1 presents a General view of the temperature sensor in section.

На фиг.2 - сечение А-А.Figure 2 is a section aa.

На фиг.3 представлен общий вид спая (увеличено).Figure 3 presents a General view of the junction (enlarged).

Датчик температуры состоит из корпуса 1 со ступенчатым сквозным отверстием, внутри которого вдоль продольной оси расположен термопарный кабель 2 с выступающим рабочем спаем 3 на длину, равную не более L1 от узла герметизации 4 с одной стороны, а с другой стороны расположена заглушка 5 с узлом герметизации 6. При этом заглушка 5 имеет отверстие вдоль продольной оси для прохождения термопарного кабеля 2, а между узлами герметизации 4 и 6 внутреннее пространство корпуса 1 заполнено уплотнительной засыпкой 7. На корпус 1 со стороны заглушки 5 установлена накидная гайка 8, и затем упорная гайка 9, которая закрывает сквозное ступенчатое отверстие корпуса 1 и одновременно крепит к его торцу кабель 10, фиксируя его конец от перемещения и смещения.The temperature sensor consists of a housing 1 with a stepped through hole, inside of which along the longitudinal axis there is a thermocouple cable 2 with a protruding working junction 3 to a length equal to not more than L 1 from the sealing unit 4 on the one hand, and on the other hand there is a plug 5 with the unit sealing 6. In this case, the plug 5 has a hole along the longitudinal axis for the passage of the thermocouple cable 2, and between the nodes of the seal 4 and 6, the inner space of the housing 1 is filled with a sealing filling 7. On the housing 1 from the side of the plug 5 install ene union nut 8, and then thrust nut 9, which closes the through stepped bore of the body 1 and simultaneously attaches to the end of its cable 10 by fixing its end by displacement and offset.

Корпус 1 представляет собой цилиндр со ступенчатым сквозным отверстием и наружной поверхностью переменного сечения с меньшим диаметром в зоне 11 рабочего спая 3, где цилиндрическая часть наружной поверхности переходит в конусную до ступенчатого выступа 12 и затем переходит в цилиндрическую часть 13 с резьбой на конце для установки упорной гайки 9. Ступенчатое сквозное отверстие корпуса 1 на длине Li образует защитный цилиндр рабочего спая 3, переходящее в отверстие под термопарный кабель 2 длиной Li. Далее оно переходит в ступенчатое отверстие под уплотнительную засыпку 7 малого диаметра до выступа 12 и далее переходит в отверстие большего диаметра под внешний диаметр заглушки 5 узла герметизации 6. Заглушка 5 представляет собой цилиндр, с узлом герметизации 6, проходящим по внешнему диаметру заглушки 5 и диаметру большего внутреннего отверстия корпуса 1, а также по внутреннему диаметру заглушки 5 и внешнему диаметру термопарного кабеля 2. Узел герметизации 6 по внутреннему диаметру заглушки 5 и внешнему диаметру термопарного кабеля 2 аналогичен узлу герметизации 4. Между накидной гайкой 8 и упорной гайкой 9 в корпусе 1 на его цилиндрической части 13 предусмотрено перепускное резьбовое отверстие 14. Принято часть корпуса 1 от выступа 12 до упорной гайки 9, включая ее, называть наружной частью датчика температуры.The housing 1 is a cylinder with a stepped through hole and an outer surface of variable cross section with a smaller diameter in the zone 11 of the working junction 3, where the cylindrical part of the outer surface passes into the conical to the stepped protrusion 12 and then passes into the cylindrical part 13 with a thread at the end for installation of the thrust nuts 9. A stepped through hole of the housing 1 along the length Li forms a protective cylinder of the working junction 3, passing into the hole for a thermocouple cable 2 of length Li. Then it goes into a stepped hole for sealing filling 7 of small diameter to the protrusion 12 and then goes into a hole of a larger diameter for the outer diameter of the plug 5 of the sealing unit 6. The plug 5 is a cylinder with a sealing unit 6 extending along the outer diameter of the plug 5 and the diameter the larger inner hole of the housing 1, as well as the inner diameter of the plug 5 and the outer diameter of the thermocouple cable 2. The sealing unit 6 on the inner diameter of the plug 5 and the outer diameter of the thermocouple cable 2 anal It is enclosed by the sealing unit 4. Between the union nut 8 and the thrust nut 9 in the housing 1 on its cylindrical part 13 a threaded bypass hole 14 is provided. The part of the housing 1 from the protrusion 12 to the thrust nut 9, including it, is called the outer part of the temperature sensor.

Заглушка 5 имеет два глухих отверстия под установку неразъемным соединением двух концов проволок 15, которые расположены с двух диаметрально противоположных сторон термопарного кабеля 2, прижатый к нему трубкой 16 и все вместе находятся в оплетке 17, составляя кабель 10. Конец оплетки 17 развальцован и прижат через шайбу 18 упорной гайкой 9 к торцу корпуса 1. При этом шайба 18 неразъемно соединена с концом оплетки 17. На свободный конец кабеля 10 устанавливается разъем (на фиг. не показан) для подключения к аппаратуре для съема показателей. Таким образом, трубка 16 вместе с проволоками 15 и оплеткой 17 является оболочкой термопарного кабеля 2 и составляет кабель 10 передачи измерений от головки датчика температуры до аппаратуры съема показаний через разъем.The plug 5 has two blind holes for the permanent connection of the two ends of the wires 15, which are located on two diametrically opposite sides of the thermocouple cable 2, pressed against it by the tube 16 and are all together in the braid 17, making up the cable 10. The end of the braid 17 is expanded and pressed through the washer 18 with a thrust nut 9 to the end of the housing 1. At the same time, the washer 18 is inseparably connected to the end of the braid 17. A connector (not shown) is installed on the free end of the cable 10 for connection to the equipment for reading indicators. Thus, the tube 16 together with the wires 15 and the braid 17 is the sheath of the thermocouple cable 2 and makes up the cable 10 for transmitting measurements from the head of the temperature sensor to the instrument for taking readings through the connector.

Термопарный кабель 2 является элементом измерения и состоит из оболочки 19, внутри которой расположены две жилы - термоэлектроды 20 и 21, которые, начиная от спая 3, изолированы друг от друга и от оболочки 19 и расходятся от спая 3 на две параллельные линии. Пространство внутри оболочки 19 и между термоэлектродами 20 и 21 заполнено минеральной изоляцией 22. При этом спай 3 расположен между защемленными концами торца оболочки 19 и имеет сварной шов 23, включающий спай 3. Один из термоэлектродов, например 20, имеет положительную полярность и изготовлен из сплава хромель, а тогда другой термоэлектрод 21 имеет отрицательную полярность и изготовлен из сплава копель.Thermocouple cable 2 is a measurement element and consists of a sheath 19, inside of which there are two conductors - thermoelectrodes 20 and 21, which, starting from junction 3, are isolated from each other and from sheath 19 and diverge from junction 3 into two parallel lines. The space inside the shell 19 and between the thermoelectrodes 20 and 21 is filled with mineral insulation 22. In this case, junction 3 is located between the pinched ends of the end of the shell 19 and has a weld 23, including junction 3. One of the thermoelectrodes, for example 20, has a positive polarity and is made of alloy chromel, and then another thermoelectrode 21 has a negative polarity and is made of copel alloy.

Изготовление и сборка датчика температуры и термопарного кабеля 2 осуществляются следующим образом. Корпус 1, заглушка 5, оболочка 19, накидная гайка 8 и упорная гайка 9 изготавливаются из никелевого сплава, например, 12Х18Н10Т.The manufacture and assembly of the temperature sensor and thermocouple cable 2 are as follows. The housing 1, the plug 5, the shell 19, the union nut 8 and the thrust nut 9 are made of a nickel alloy, for example, 12X18H10T.

В отверстие под узел герметизации 4 корпуса 1 устанавливают термопарный кабель 2 и закрепляют его в корпусе 1 с помощью высокотемпературной пайки. Часть припоя на фиг.1 обозначена поз.24. Концы термоэлектродов 20 и 21 объединяют с образованием рабочего спая 3. Защемляют на рабочий спай 3 торец оболочки 19 и проваривают шов 23. После этого рабочий спай 3, узел герметизации 4 в месте соединения оболочки 19 и корпуса 1 проверяют на прочность и герметичность.A thermocouple cable 2 is installed in the hole for the sealing unit 4 of the housing 1 and fastened to it in the housing 1 using high-temperature soldering. Part of the solder in figure 1 is indicated by pos. 24. The ends of the thermoelectrodes 20 and 21 are combined with the formation of a working junction 3. We pinch the end of the shell 19 onto the working junction 3 and weld the seam 23. After this, the working junction 3, the sealing unit 4 at the junction of the shell 19 and the housing 1 are checked for strength and tightness.

Внутренность корпуса 1 между узлами герметизации 4 и 6 заполняют засыпкой 7, например, порошком окиси алюминия и уплотняют ее с помощью вибростенда.The inside of the housing 1 between the sealing nodes 4 and 6 is filled with a backfill 7, for example, aluminum oxide powder and compacted with a vibrating stand.

Перед установкой заглушки 5 предварительно в нее устанавливают две проволоки 15 и предварительно закрепляют в нескольких местах лазерной сваркой. Затем через внутреннее отверстие заглушки 5 в сборе с проволоками 15 пропускают свободный конец термопарного кабеля 2 и заглушку 5 в сборе вставляют в корпус 1. Перед пайкой узла герметизации 6 при необходимости добавляют порцию засыпки 7.Before installing the plug 5, two wires 15 are pre-installed in it and pre-fixed in several places by laser welding. Then, the free end of the thermocouple cable 2 is passed through the inner hole of the plug 5 assembly with wires 15 and the plug 5 assembly is inserted into the housing 1. Before soldering the sealing unit 6, add a portion of the filling 7 if necessary.

Производят высокотемпературную пайку вторичного узла герметизации 6 по внутреннему и наружному диаметру заглушки 5. При этом за одну операцию производят соединение заглушки 5 с термопарным кабелем 2, корпусом 1 и проволоками 15.High-temperature brazing of the secondary sealing unit 6 is carried out according to the inner and outer diameter of the plug 5. In this, in one operation, the plug 5 is connected with a thermocouple cable 2, case 1 and wires 15.

В момент высокотемпературной пайки вторичного узла герметизации 6 происходит нагрев и расширение воздуха внутри объема корпуса 1 и повышение его давления, что препятствует качественной пайке узла герметизации 6. Для того чтобы давление не препятствовало качественной пайке узла герметизации 6, предусмотрено перепускное резьбовое отверстие 14, через которое происходит сброс давления в атмосферу.At the time of high-temperature soldering of the secondary sealing unit 6, heating and expansion of air within the volume of the housing 1 and its pressure increase, which prevents high-quality soldering of the sealing unit 6. In order to prevent pressure from interfering with the high-quality soldering of the sealing unit 6, an overflow threaded hole 14 is provided through which pressure is released into the atmosphere.

При засыпке, виброуплотнении и дополнительной засыпки 7 отверстие 14 закрывается установкой технологического винта (на фиг. не показан), который перед пайкой удаляется, а отверстие 14 заваривается дуговой сваркой.When filling, vibration sealing and additional filling 7, the hole 14 is closed by installing a process screw (not shown in Fig.), Which is removed before soldering, and the hole 14 is welded by arc welding.

После этого швы узлов герметизации 4, 6 и сварное соединение отверстия 14 проверяются на герметичность методом накопления с применением воздушно-гелиевой смеси.After that, the seams of the sealing nodes 4, 6 and the welded joint of the hole 14 are checked for leaks by the accumulation method using an air-helium mixture.

Датчик температуры устанавливается в установочное гнездо объекта измерения и фиксируется накидной гайкой 8. В накидной гайке 8 в углах шестигранника предусмотрены отверстия для контровки от отворачивания. Разъем кабеля 10 стыкуется с ответной частью разъема потребителя, при этом кабель 10 прокладывается к месту подключения и фиксируется от смещения (перемещения) по всей своей длине.The temperature sensor is installed in the mounting socket of the measurement object and is fixed with a union nut 8. In the union nut 8, holes are provided in the corners of the hexagon to prevent unscrewing. The cable connector 10 is mated with the mating part of the consumer connector, while the cable 10 is laid to the connection point and is fixed from displacement (movement) along its entire length.

При воздействии температуры на рабочий спай 3 термопарного кабеля 2 возникает термоЭДС, пропорциональная изменению температуры в точке измерения. Время отклика на изменение температуры составляет не более 0,2 сек.When the temperature affects the working junction 3 of the thermocouple cable 2, a thermoEMF occurs proportional to the temperature change at the measurement point. The response time to a temperature change is not more than 0.2 seconds.

Датчик температуры представляет прочную и герметичную оболочку, прочность и герметичность которой не ниже прочности и герметичности объекта измерения. Этому способствует изготовление корпуса 1 как единой, цельной конструкции, применение соответствующих деталей и материалов, взаимного расположения и фиксации между собой с созданием узлов герметизации от проникновения измеряемой среды внутрь датчика температуры и через него наружу.The temperature sensor represents a strong and tight shell, the strength and tightness of which is not lower than the strength and tightness of the measurement object. This is facilitated by the manufacture of the housing 1 as a single, integral design, the use of appropriate parts and materials, relative positioning and fixing with each other with the creation of sealing units from the penetration of the measured medium inside the temperature sensor and out through it.

Прочность и герметичность датчика температуры достигается применением стыковочного кабеля 10 с наружной частью датчика температуры, а также специального термопарного кабеля КТМС, термоэлектроды которого заключены в металлическую оболочку и заизолированы порошком окиси магния и представляют монолитную конструкцию.The strength and tightness of the temperature sensor is achieved by using the connecting cable 10 with the outer part of the temperature sensor, as well as a special thermocouple cable KTMC, the thermoelectrodes of which are enclosed in a metal sheath and insulated with magnesium oxide powder and represent a monolithic structure.

Предложенная конструкция датчика температуры дает возможность проведения контроля прочности и герметичности составляющих единиц: рабочего спая 3, термопарного кабеля 2, первичного узла уплотнения 4, вторичного узла уплотнения 6 методом визуального контроля и на соответствие ГОСТ 24054-80 на всех этапах изготовления датчика температуры.The proposed design of the temperature sensor makes it possible to control the strength and tightness of the constituent units: working junction 3, thermocouple cable 2, primary seal assembly 4, secondary seal assembly 6 by visual inspection and for compliance with GOST 24054-80 at all stages of manufacturing the temperature sensor.

Вибропрочность датчика температуры обеспечивается не только монолитностью его конструкции, но и минимальным вылетом рабочего спая 3 на длину L≤L1 и расположение его в охранной зоне 11 с ее длиной L1 единой конструкции корпуса 1, образующего защитный кожух с отверстиями вокруг рабочего спая 3 термопарного кабеля 2. Положительные дополнительные свойства вибропрочности датчика температуры обеспечиваются засыпкой 7 и ее виброуплотнением, засыпки внутреннего объема термопарного кабеля 2 в виде набивки минеральной изоляцией 22 исключающего перемещение термоэлектродов 20 и 21, а также введение упрочняющих элементов в виде проволок 15, установленных в заглушке 5 установленной в корпусе 1, мягкой резиновой трубки 16 и плетенки 17 с шайбой 18, составляющих кабель 10.The vibration resistance of the temperature sensor is ensured not only by the monolithicity of its design, but also by the minimum departure of the working junction 3 by the length L≤L 1 and its location in the security zone 11 with its length L 1 of a single housing design 1, forming a protective casing with holes around the working junction 3 of thermocouple cable 2. Positive additional properties of vibration resistance of the temperature sensor are provided by backfill 7 and its vibration sealing, backfill of the internal volume of the thermocouple cable 2 in the form of packing with mineral insulation 22 excluding thermoelectrodes displacements 20 and 21 as well as the introduction of reinforcing elements in the form of wires 15 installed in the plug 5 mounted in the housing 1, a soft rubber tube 16 and the braid 17 with a washer 18 constituting the cable 10.

Таким образом, предложенное изобретение, позволяет повысить точность измерения и регистрации температуры измеряемой среды, повысить надежность работы датчика температуры, а также увеличить срок его службы. Сокращаются сроки изготовления и сборки его, повышается надежность эксплуатации, как самого датчика, так и стыковочного узла.Thus, the proposed invention allows to increase the accuracy of measuring and recording the temperature of the measured medium, to increase the reliability of the temperature sensor, as well as to increase its service life. The terms of its manufacture and assembly are reduced, the operational reliability of both the sensor itself and the docking assembly is increased.

Claims (1)

Датчик температуры, содержащий корпус с наружной поверхностью переменного сечения со ступенчатым выступом, переходящим в цилиндрическую часть, внутри которого вдоль продольной оси корпуса расположены термоэлектроды термопарного кабеля с образованным на конце рабочим спаем внутри охранной зоны с элементами его крепления к объекту измерения и фиксации кабеля на наружной части, при этом фиксация термопарного кабеля внутри корпуса обеспечена засыпкой, а на выходе термопарного кабеля из корпуса он снабжен резиновой трубкой в металлической оплетке, отличающийся тем, что корпус датчика выполнен единой, цельной конструкцией, включающей охранную зону и наружную часть со ступенчатым сквозным отверстием с узлами герметизации термопарного кабеля, пространство между которыми заполнено уплотнительной засыпкой, при этом узел герметизации на выходе термопарного кабеля из корпуса выполнен в виде цилиндрической заглушки с двумя глухими отверстиями под установку неразъемным соединением двух концов проволок, которые расположены с двух диаметрально противоположных сторон термопарного кабеля, проходящего в отверстие заглушки, и прижаты к нему трубкой и все вместе находятся в металлической оплетке, составляя кабель для подключения его к аппаратуре для съема показаний, при этом конец металлической оплетки со стороны корпуса развальцован и неразъемно соединен с шайбой, которая прижата упорной гайкой к торцу корпуса датчика, который крепится ступенчатым выступом к объекту измерения при помощи накидной гайки, при этом термопарный кабель состоит из оболочки, внутри которой расположены термоэлектроды, которые, начиная от спая, изолированы друг от друга и от оболочки и расходятся от спая на две параллельные линии, а пространство внутри оболочки и между термоэлектродами заполнено минеральной изоляцией, при этом спай расположен между защемленными концами торца оболочки и имеет сварной шов, включающий спай. A temperature sensor comprising a housing with an outer surface of variable cross-section with a stepped protrusion passing into a cylindrical part, inside of which along the longitudinal axis of the housing are thermocouple cable thermoelectrodes with a working junction formed at the end inside the security zone with elements for attaching it to the measurement object and fixing the cable to the outer parts, while fixing the thermocouple cable inside the case is provided with backfill, and at the output of the thermocouple cable from the case it is equipped with a rubber tube in a metal a braid, characterized in that the sensor housing is made of a single, integral structure, comprising a security zone and an outer part with a stepped through hole with thermocouple cable sealing units, the space between which is filled with sealing filler, while the sealing unit at the output of the thermocouple cable from the housing is made in in the form of a cylindrical plug with two blind holes for the installation of one-piece connection of the two ends of the wires that are located on two diametrically opposite sides of the thermo the cable that runs through the plug hole and is pressed against it by a tube and all together are in a metal braid, making up a cable for connecting it to the instrument for taking readings, while the end of the metal braid on the side of the case is flared and is permanently connected to the washer, which is pressed against a nut to the end of the sensor housing, which is fastened with a stepped protrusion to the measurement object using a union nut, while the thermocouple cable consists of a sheath, inside of which there are thermoelectrodes, which, I from junction isolated from each other and from the shell and diverge from the junction into two parallel lines, and the space inside the shell and between thermoelectrodes filled mineral insulated cable, wherein the junction is located between the clamped ends of the shell end and a welded seam, comprising the junction.
RU2012119731/28A 2012-05-15 2012-05-15 Temperature sensor RU2494357C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012119731/28A RU2494357C1 (en) 2012-05-15 2012-05-15 Temperature sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012119731/28A RU2494357C1 (en) 2012-05-15 2012-05-15 Temperature sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2494357C1 true RU2494357C1 (en) 2013-09-27

Family

ID=49254126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012119731/28A RU2494357C1 (en) 2012-05-15 2012-05-15 Temperature sensor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2494357C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2652661C1 (en) * 2017-06-09 2018-04-28 Закрытое акционерное общество Специализированное конструкторское бюро "Термоприбор" Pipeline surface temperature measuring device with the installation device
RU2666193C1 (en) * 2017-11-24 2018-09-06 Акционерное общество "Научно-производственное объединение Измерительной техники" (АО "НПО ИТ") High-temperature hermetic thermal converter
CN112525369A (en) * 2020-11-13 2021-03-19 浙江启尔机电技术有限公司 Platinum resistor temperature sensor packaging structure and temperature measurement using method thereof
CN116989907A (en) * 2023-09-25 2023-11-03 常州恒盾机械科技有限公司 Wireless temperature measurement sensor protection structure for mining temperature measurement

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2112570A (en) * 1981-12-22 1983-07-20 Bicc Plc An improved mineral insulated thermocouple cable termination
GB2174841A (en) * 1985-05-01 1986-11-12 Bicc Plc An improved mineral insulated thermocouple cable
SU1432347A1 (en) * 1986-06-30 1988-10-23 Научно-Исследовательский Институт Специальных Способов Литья Temperature-measuring device
SU1696902A1 (en) * 1989-04-06 1991-12-07 Предприятие П/Я А-3759 Cable thermocouple manufacturing method
RU65221U1 (en) * 2007-03-27 2007-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Казанское Приборостроительное конструкторское бюро" (ФГУП "КПКБ") TEMPERATURE SENSOR (OPTIONS)
RU69239U1 (en) * 2007-08-15 2007-12-10 ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Научно-производственное предприятие "Эталон" DEVICE FOR MEASURING SURFACE SURFACE TEMPERATURE
RU84549U1 (en) * 2009-03-06 2009-07-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Казанское Приборостроительное конструкторское бюро" (ФГУП "КПКБ") TEMPERATURE SENSOR (OPTIONS)
RU111288U1 (en) * 2011-07-21 2011-12-10 Закрытое акционерное общество Промышленная группа "Метран" TEMPERATURE SENSOR

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2112570A (en) * 1981-12-22 1983-07-20 Bicc Plc An improved mineral insulated thermocouple cable termination
GB2174841A (en) * 1985-05-01 1986-11-12 Bicc Plc An improved mineral insulated thermocouple cable
SU1432347A1 (en) * 1986-06-30 1988-10-23 Научно-Исследовательский Институт Специальных Способов Литья Temperature-measuring device
SU1696902A1 (en) * 1989-04-06 1991-12-07 Предприятие П/Я А-3759 Cable thermocouple manufacturing method
RU65221U1 (en) * 2007-03-27 2007-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Казанское Приборостроительное конструкторское бюро" (ФГУП "КПКБ") TEMPERATURE SENSOR (OPTIONS)
RU69239U1 (en) * 2007-08-15 2007-12-10 ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Научно-производственное предприятие "Эталон" DEVICE FOR MEASURING SURFACE SURFACE TEMPERATURE
RU84549U1 (en) * 2009-03-06 2009-07-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Казанское Приборостроительное конструкторское бюро" (ФГУП "КПКБ") TEMPERATURE SENSOR (OPTIONS)
RU111288U1 (en) * 2011-07-21 2011-12-10 Закрытое акционерное общество Промышленная группа "Метран" TEMPERATURE SENSOR

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2652661C1 (en) * 2017-06-09 2018-04-28 Закрытое акционерное общество Специализированное конструкторское бюро "Термоприбор" Pipeline surface temperature measuring device with the installation device
RU2666193C1 (en) * 2017-11-24 2018-09-06 Акционерное общество "Научно-производственное объединение Измерительной техники" (АО "НПО ИТ") High-temperature hermetic thermal converter
CN112525369A (en) * 2020-11-13 2021-03-19 浙江启尔机电技术有限公司 Platinum resistor temperature sensor packaging structure and temperature measurement using method thereof
CN116989907A (en) * 2023-09-25 2023-11-03 常州恒盾机械科技有限公司 Wireless temperature measurement sensor protection structure for mining temperature measurement
CN116989907B (en) * 2023-09-25 2023-12-12 常州恒盾机械科技有限公司 Wireless temperature measurement sensor protection structure for mining temperature measurement

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2494357C1 (en) Temperature sensor
US9188463B2 (en) Hermetic electrically shielded connector
JP5198934B2 (en) Temperature sensor
US20100212396A1 (en) Downhole sensor apparatus and method
JP6253616B2 (en) Pressure sensor
CN205538098U (en) Interior detection device of hourglass of valve who has warm medium pipeline
KR20180071966A (en) High-temperature exhaust sensor
US20160003649A1 (en) Sensor and sensor mounting structure
JP2011127938A (en) Temperature sensor
KR102073870B1 (en) Temperature sensor for use in the exhaust gas system of vehicle and method of manufacturing thereof
CN201622136U (en) High-performance platinum thermal resistance temperature sensor
CN107923799A (en) flexible multi-point thermometer
US8389904B2 (en) Glow plug
CN202938921U (en) Integrated thermocouple temperature sensor
CA3097863C (en) Gas impermeable temperature sensor protection system
CN209131779U (en) Device with flame-proof type magnetostrictive liquid level sensor
CN109378095B (en) End sealing structure of rod beam critical heat flux density test simulator
RU2666193C1 (en) High-temperature hermetic thermal converter
US10495238B2 (en) Fluid sealing device and power cable line
CN201594018U (en) Platinum-resistance temperature sensor for alternating-current pulling motor of locomotive
CN202994322U (en) Armored platinum resistor with segmented tube joint
JP6491061B2 (en) Gas sensor and gas sensor manufacturing method
KR20100003966U (en) Thermocouple
CN108020338A (en) Cellular conductor shielding part, exhaust gas temperature sensor device and the method for assembling exhaust gas temperature sensor device
CN218937593U (en) High-strength high-sensitivity inner leakage-proof thermocouple thermometer