RU2311622C1 - Method of setting sensor in temperature gage and temperature gage - Google Patents
Method of setting sensor in temperature gage and temperature gageInfo
- 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
Links
Images
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
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
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-
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
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)
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) |
-
2006
- 2006-03-03 RU RU2006106696/28A patent/RU2311622C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
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 |