[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2311622C1 - Method of setting sensor in temperature gage and temperature gage - Google Patents

Method of setting sensor in temperature gage and temperature gage

Info

Publication number
RU2311622C1
RU2311622C1 RU2006106696/28A RU2006106696A RU2311622C1 RU 2311622 C1 RU2311622 C1 RU 2311622C1 RU 2006106696/28 A RU2006106696/28 A RU 2006106696/28A RU 2006106696 A RU2006106696 A RU 2006106696A RU 2311622 C1 RU2311622 C1 RU 2311622C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sleeve
quartz resonator
leads
quartz
housing
Prior art date
Application number
RU2006106696/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Владимирович Артамонов (RU)
Алексей Владимирович Артамонов
Михаил Дмитриевич Белоусов (RU)
Михаил Дмитриевич Белоусов
Original Assignee
Закрытое акционерное общество Промышленная группа "Метран"
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 Промышленная группа "Метран" filed Critical Закрытое акционерное общество Промышленная группа "Метран"
Priority to RU2006106696/28A priority Critical patent/RU2311622C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2311622C1 publication Critical patent/RU2311622C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

FIELD: measuring technique.
SUBSTANCE: method comprises setting the quartz sensor in the temperature gage inside a protecting sleeve and connecting its leads to the frequency generator with wires. The quartz resonator is positioned so that its leads face the bottom of the sleeve. The device has housing secured inside the pipelined by means of a setting head. The housing is connected with the protecting sleeve that receives thermosensitive element made of a quartz resonator. The leads of the resonator are connected to the circuit of the frequency generator through the wires. The frequency generator is mounted on the printed circuit mounted inside the housing. The quartz resonator is mounted inside the sleeve so that its leads face the sleeve bottom. The space between the quartz resonator and wall of the sleeve is filled with a heat conducting material. The top section of the housing is covered with a lid made of a material with low conductivity.
EFFECT: enhanced precision.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретения относятся к термометрии, а именно к контактным датчикам температуры, и могут использоваться при измерении температуры с минимальной глубиной погружения датчика в нефтяной, химической промышленности и коммунальном хозяйстве, в частности, в трубах малого диаметра.The invention relates to thermometry, namely to contact temperature sensors, and can be used when measuring temperature with a minimum immersion depth of the sensor in the oil, chemical industry and utilities, in particular, in pipes of small diameter.

Наиболее близкими по технической сущности к заявляемым являются датчик температуры и использованный в нем способ установки сенсора, представленные в материалах, описанные в тематическом каталоге "Датчики температуры", 2002 г., №2, вып.2, стр.46, а также использованы в ЗАО ПГ «Метран» и представлены в техдокументации СПГК 7050.110.00 «Термопреобразователи «Метран-299» от 25.06.04.The closest in technical essence to the claimed are the temperature sensor and the sensor installation method used in it, presented in the materials described in the thematic catalog "Temperature Sensors", 2002, No. 2, issue 2, p. 46, and also used in CJSC PG Metran and are presented in the technical documentation SPGK 7050.110.00 Thermal converters Metran-299 dated 06.25.04.

Известный способ установки кварцевого резонатора заключается в том, что он размещен в защитной гильзе таким образом, что его выводы удалены от дна гильзы.A known method of installing a quartz resonator is that it is placed in a protective sleeve so that its conclusions are removed from the bottom of the sleeve.

В этом случае точка съема тепла (выводы) удалена от термочувствительной точки - днища гильзы - и точность измерений снижается. Кроме того, основной тепловой поток к резонатору проходит не через зоновую поверхность металлической гильзы, а через выводы и точка съема тепла находится выше, чем термочувствительная точка, что сокращает действующую длину погружного зонда (датчика), что очень существенно при малой глубине погружения.In this case, the heat removal point (terminals) is removed from the heat-sensitive point - the bottom of the sleeve - and the measurement accuracy decreases. In addition, the main heat flux to the resonator does not pass through the zonal surface of the metal sleeve, but through the leads and the heat pick-up point is higher than the heat-sensitive point, which reduces the effective length of the immersion probe (sensor), which is very important with a small immersion depth.

Известный датчик содержит закрепленную в трубопроводе с помощью установочной головки несущую трубку (корпус) с крышкой в верхней части, соединенную в нижней ее части резьбовым соединением с гильзой, в которой закреплен термочувствительный элемент, представляющий собой кварцевый резонатор, размещенный выводами в направлении, противоположном дну гильзы, и включенный выводами в цепь генератора частоты, собранного на печатной плате, размещенной в несущей трубке. При этом свободное пространство между кварцевым резонатором и внутренней стенкой гильзы заполнено теплопроводящим материалом, установочная головка и гильза выполнены из металла и имеют внутреннюю резьбу, а несущая трубка (корпус) имеет наружную резьбу и выполнена из пластмассы. Печатная плата соединена с внешними цепями посредством кабеля.The known sensor comprises a carrier tube (housing) fixed in the pipeline by means of a mounting head with a cap in the upper part, connected in its lower part by a threaded connection to a sleeve, in which a thermosensitive element is mounted, which is a quartz resonator placed by leads in the direction opposite to the bottom of the sleeve , and included in the leads in the circuit of the frequency generator assembled on a printed circuit board located in the carrier tube. In this case, the free space between the quartz resonator and the inner wall of the sleeve is filled with heat-conducting material, the mounting head and sleeve are made of metal and have an internal thread, and the carrier tube (case) has an external thread and is made of plastic. The circuit board is connected to external circuits via cable.

При указанном размещении кварцевого резонатора в гильзе основной тепловой поток проходит к резонатору не через зоновую поверхность металлической гильзы, а через выводы и термочувствительная точка (точка съема тепла) находится выше резонатора, т.е. достаточно далеко от точки замера, что сокращает действующую длину датчика, выполняющего роль погружного зонда, и снижает точность измерений.With the indicated arrangement of the quartz resonator in the sleeve, the main heat flux passes to the resonator not through the zone surface of the metal sleeve, but through the leads and the heat-sensitive point (heat removal point) is located above the resonator, i.e. far enough from the measuring point, which reduces the effective length of the sensor acting as an immersion probe, and reduces the accuracy of measurements.

Задачей заявляемого технического решения является уменьшение длины зонда (погружной части) и повышение точности измерений. The objective of the proposed technical solution is to reduce the length of the probe (immersion) and increase the accuracy of measurements.

Поставленная задача решается тем, что:The problem is solved in that:

- в способе установки чувствительного элемента, представляющего собой кварцевый резонатор, в датчике температуры, заключающийся в том, что кварцевый резонатор размещают в защитной гильзе, согласно изобретению кварцевый резонатор размещен в гильзе таким образом, что его выводы обращены к дну гильзы.- in the method of installing the sensing element, which is a quartz resonator, in the temperature sensor, namely, that the quartz resonator is placed in a protective sleeve, according to the invention, the quartz resonator is placed in the sleeve so that its terminals face the bottom of the sleeve.

- в датчике температуры, содержащем закрепленный в трубопроводе с помощью установочной головки корпус с наружной резьбой, закрытый в верхней части крышкой и соединенный в нижней части с металлической защитной гильзой, в которой закреплен термочувствительный элемент, представляющий собой кварцевый резонатор, выводы которого посредством проводов включены в цепь генератора частоты, собранного на печатной плате, размещенной в корпусе, согласно изобретению кварцевый резонатор установлен в гильзе таким образом, что места крепления к нему выводов обращены к дну гильзы.- in a temperature sensor comprising a body with an external thread fixed in the pipeline by means of an installation head, closed at the top by a lid and connected at the bottom with a metal thermowell, in which a thermosensitive element is mounted, which is a quartz resonator, the terminals of which are connected via wires to the circuit of the frequency generator assembled on a printed circuit board located in the housing, according to the invention, the quartz resonator is mounted in the sleeve in such a way that the attachment points to it are vodov facing the bottom of the pockets.

Размещение кварцевого сенсора выводами вниз к днищу гильзы как бы увеличивает длину погружаемой части на длину тела кварца без фактического увеличения длины зонда. Установка кварцевого резонатора выводами к дну гильзы позволяет уменьшить градиент температуры с измеряемой средой, т.е. температура выводов кварца приближается к температуре измеряемой среды и становится менее зависимой от потока тепла, уходящего по щупу (зонду) наружу, что повышает точность измерений. Максимально чувствительной зоной (как и во всех термометрах) становится "кончик" термометра, а не вся погружная часть. Вышесказанное является и техническим результатом. Заявляемый способ установки сенсора и датчик температуры с установленным таким образом сенсором обладают новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него расположением выводов кварца у днища гильзы, обеспечивающим достижение заданного результата - обеспечение меньшей длины погружного зонда и повышение точности измерений.Placing the quartz sensor with the leads down to the bottom of the sleeve, as it were, increases the length of the immersed part by the length of the body of quartz without actually increasing the length of the probe. The installation of a quartz resonator with leads to the bottom of the liner reduces the temperature gradient with the medium being measured, i.e. the temperature of the quartz leads approaches the temperature of the medium being measured and becomes less dependent on the heat flux leaving the probe (probe) outward, which increases the measurement accuracy. The "tip" of the thermometer, and not the entire submersible part, becomes the most sensitive zone (as in all thermometers). The above is also a technical result. The inventive method of installing the sensor and the temperature sensor with the sensor installed in this way are novel in comparison with the prototype, differing from it by the location of the quartz leads at the bottom of the sleeve, ensuring the achievement of a given result — providing a shorter probe length and improving measurement accuracy.

Заявителю неизвестны технические решения, обладающие указанными отличительными признаками, обеспечивающими достижение указанного результата, поэтому он считает, что заявляемая группа изобретений соответствует критерию "изобретательский уровень".The applicant does not know the technical solutions possessing the indicated distinguishing features, ensuring the achievement of the specified result, therefore, he considers that the claimed group of inventions meets the criterion of "inventive step".

Заявляемые технические решения могут найти широкое применение в термометрии, а именно - в химической, нефтяной промышленности, в коммунальном хозяйстве при использовании их в датчиках с малой длиной погружной части для измерения температуры в трубах малого диаметра, а потому соответствуют критерию "промышленная применимость".The claimed technical solutions can find wide application in thermometry, namely in the chemical, oil industry, and public utilities when used in sensors with a short immersion length for measuring temperature in pipes of small diameter, and therefore meet the criterion of "industrial applicability".

Заявляемые изобретения иллюстрируются чертежами, где показаны на:The claimed invention is illustrated by drawings, where shown in:

- фиг.1 - конструкция датчика температуры в разрезе;- figure 1 - the construction of the temperature sensor in the context;

- фиг.2 - конструкция кварцевого резонатора в разрезе.- figure 2 - sectional design of a quartz resonator.

Заявляемый способ заключается в том, что кварцевый резонатор размещают в защитной гильзе выводами к дну гильзы и соединяют его выводы с помощью проводов с генератором частоты.The inventive method consists in the fact that the quartz resonator is placed in a protective sleeve with leads to the bottom of the sleeve and connect its conclusions using wires with a frequency generator.

Датчик температуры (фиг.1) содержит выполненные, например, в виде единой цельнометаллической конструкции установочную головку 1, корпус 2 и защитную гильзу 3, в которой размещен термочувствительный элемент 4, представляющий собой кварцевый резонатор, подключенный выводами 5 в цепь генератора 6 частоты, размещенного на печатной плате 7. При этом кварцевый резонатор 4 размещен выводами 5 к днищу гильзы 3. Между кварцевым резонатором 4 и стенкой гильзы 3 пространство заполнено теплопроводящим материалом 8. Корпус 2 имеет наружную резьбу. Верхняя часть корпуса закрыта крышкой 9 из материала с низкой теплопроводностью.The temperature sensor (Fig. 1) contains, for example, a mounting head 1, a housing 2 and a protective sleeve 3, made in the form of a single all-metal construction, in which a thermosensitive element 4 is located, which is a quartz resonator connected by terminals 5 to the circuit of a frequency generator 6 located on the printed circuit board 7. In this case, the quartz resonator 4 is placed by the terminals 5 to the bottom of the sleeve 3. Between the quartz resonator 4 and the wall of the sleeve 3 the space is filled with heat-conducting material 8. The housing 2 has an external thread. The upper part of the housing is closed by a cover 9 made of a material with low thermal conductivity.

При этом кварцевый резонатор 4 выполнен следующим образом (см. фиг.2). Он состоит из металлической гильзы-корпуса 10, внутри которой создан вакуум или находится инертный газ и размещен кварцевый элемент 11, выполненный, например, в виде пластины или в форме камертона. К верхней части кварцевого элемента 11 прикреплены контактные площадки 12, к которым припаяны выводы 5. Сверху металлическая гильза 10 закрыта стеклянной пробкой 13.When this quartz resonator 4 is made as follows (see figure 2). It consists of a metal sleeve-casing 10, inside which a vacuum is created or inert gas is located and a quartz element 11 is placed, made, for example, in the form of a plate or in the form of a tuning fork. Pads 12 are attached to the upper part of the quartz element 11, to which the leads 5 are soldered. On top of the metal sleeve 10 is closed by a glass stopper 13.

Датчик температуры работает следующим образом.The temperature sensor operates as follows.

При размещении датчика в среде, температуру которой он должен измерить, защитная металлическая гильза 3 нагревается, при этом тепло снимается с выводов 5, размещенных у днища гильзы, в месте, температура которого максимально близка к измеряемой температуре среды. При этом в самом кварцевом резонаторе основной тепловой поток проходит к резонатору 11 не через металлическую гильзу-корпус 10, а через выводы 5 и термочувствительная точка находится в самом конце погружной части, увеличивая действующую ее длину.When placing the sensor in a medium whose temperature it is to measure, the protective metal sleeve 3 is heated, while the heat is removed from the terminals 5 located at the bottom of the sleeve in a place whose temperature is as close as possible to the measured medium temperature. Moreover, in the quartz resonator itself, the main heat flux passes to the resonator 11 not through the metal sleeve-case 10, but through the terminals 5 and the heat-sensitive point is located at the very end of the immersion part, increasing its effective length.

Поскольку теплопроводности стеклянной пробки 13 и инертного газа на порядки ниже теплопроводностей металлических выводов (в случае вакуума теплопередача осуществляется за счет излучения стенок гильзы и теплопередача оказывается еще более низкой), то данным решением обеспечивается гораздо меньший в сравнении с прототипом температурный градиент с измеряемой средой и уменьшается влияние теплооттока по выводам в окружающую среду, что в совокупности позволяет увеличить точность измерения и уменьшить зависимость погрешности измерения от температуры окружающей среды.Since the thermal conductivity of the glass stopper 13 and inert gas is orders of magnitude lower than the thermal conductivities of the metal leads (in the case of vacuum, the heat transfer is due to the radiation of the walls of the sleeve and the heat transfer is even lower), this solution provides a much smaller temperature gradient with the measured medium compared to the prototype and decreases the influence of heat flow on the conclusions to the environment, which together allows you to increase the accuracy of the measurement and reduce the dependence of the measurement error on ambient temperature.

В сравнении с прототипом заявляемые изобретения обеспечивают более точное измерение температуры при меньшей длине зонда.Compared with the prototype of the claimed invention provide a more accurate temperature measurement with a shorter probe length.

Claims (2)

1. Способ установки кварцевого сенсора в датчике температуры, заключающийся в том, что кварцевый резонатор размещают в защитной гильзе и соединяют его выводы с помощью проводов с генератором частоты, отличающийся тем, что кварцевый резонатор размещают выводами к дну гильзы.1. The method of installing a quartz sensor in a temperature sensor, which consists in the fact that the quartz resonator is placed in a protective sleeve and connect its conclusions using wires with a frequency generator, characterized in that the quartz resonator is placed leads to the bottom of the sleeve. 2. Датчик температуры, содержащий закрепленный в трубопроводе с помощью установочной головки корпус, связанный с защитной гильзой, в которой закреплен термочувствительный элемент, представляющий собой кварцевый резонатор, выводы которого посредством проводов включены в цепь генератора частоты, собранного на печатной плате, размещенной в корпусе, отличающийся тем, что кварцевый резонатор установлен в гильзе таким образом, что его выводы обращены к дну гильзы.2. A temperature sensor comprising a housing fixed in a pipeline using an installation head and connected to a thermowell in which a thermosensitive element is mounted, which is a quartz resonator, the leads of which are connected via wires to a frequency generator circuit assembled on a printed circuit board located in the housing, characterized in that the quartz resonator is mounted in the sleeve in such a way that its terminals face the bottom of the sleeve.
RU2006106696/28A 2006-03-03 2006-03-03 Method of setting sensor in temperature gage and temperature gage RU2311622C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006106696/28A RU2311622C1 (en) 2006-03-03 2006-03-03 Method of setting sensor in temperature gage and temperature gage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006106696/28A RU2311622C1 (en) 2006-03-03 2006-03-03 Method of setting sensor in temperature gage and temperature gage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2311622C1 true RU2311622C1 (en) 2007-11-27

Family

ID=38960353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006106696/28A RU2311622C1 (en) 2006-03-03 2006-03-03 Method of setting sensor in temperature gage and temperature gage

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2311622C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Датчики температуры, 2002, №2, вып.2, с.46. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11913840B2 (en) Measuring insert having a protective tube
JP2006258520A (en) Probe for electronic clinical thermometer
CA2011659C (en) Measuring sensor for fluid state determination and method for measurement using such sensor
RU2466365C1 (en) Self-contained wireless device for measuring temperature of surface of object
US12092502B2 (en) Non-invasive thermometer
CN115701529A (en) Temperature sensor assembly
US20240044723A1 (en) Noninvasive thermometer
RU2307330C1 (en) Temperature gage
RU2311622C1 (en) Method of setting sensor in temperature gage and temperature gage
US20220334003A1 (en) Noninvasive thermometer
EP3070444B1 (en) A surface temperature measuring device
JP4553201B2 (en) Interface level sensor and container equipped with interface level sensor
US11841277B2 (en) Skin-point temperature measurement assembly
US20170003155A1 (en) Thermal dispersion mass flow rate, material interface, and liquid level sensing transducer
US5815064A (en) Snow temperature and depth probe
CN105806502B (en) A kind of heat acquisition device
JP2003227761A (en) Sensor for measuring temperature in pressure vessel
RU57896U1 (en) TEMPERATURE SENSOR
US20220341794A1 (en) Thermometer
RU63123U1 (en) THERMOELECTRIC CONVERTER
RU186037U1 (en) Resistance thermoconverter
JP7041885B2 (en) Temperature detection mechanism, electronic thermometer and deep thermometer
RU63601U1 (en) THERMOELECTRIC CONVERTER
Henderson | Temperature Measurement
RU2281466C1 (en) Temperature detector

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160304