RU2631403C1

RU2631403C1 - Universal temperature sensor

Info

Publication number: RU2631403C1
Application number: RU2016120426A
Authority: RU
Inventors: Алексей Алексеевич Сердюков
Original assignee: Алексей Алексеевич Сердюков
Priority date: 2016-05-25
Filing date: 2016-05-25
Publication date: 2017-09-21

Abstract

FIELD: measuring equipment.

SUBSTANCE: universal temperature sensor (UTS) consists of a body 1 with a pipe thread, inside of which a metal rod is installed, connected to an outer tube 2 made of a polymer material immersed in a coolant. Inside the sensor, a metal rod 3 is installed with a screw device (not shown) with a single-position damper (not shown) for measuring the length of the metal rod 3, and the metal rod 3 has an elastic element 4. In the body 1, a locking device 5 is provided, which is movable and provided with a retainer 6. In the metal rod 3 there is a groove 7 configured to interact with the retainer 6 of the movable locking device, when the coolant temperature is exceeded, and an adjusting disc 8. The movable locking device 5 has an adjusting disc 9, and between the adjusting discs 8 and 9 there is a cylindrical spring 10. The body 1 of the UTS has two gas nozzles 11 and 12. The gas burner comprises a gas valve 13, a cock 14, a fuse 15 with a network gas sensor 16, a flame sensor 17, a thermobiometallic plate 18, and also contains a control channel 19 with a nozzle 20. The UTS nozzle 11 is connected to the control channel 19, and the nozzle 12 is connected to the ignition device 15. All elements of the gas burner are connected by the impulse tubes 21.

EFFECT: expanding the functionality of the device by using the same temperature sensor as the operating temperature sensor and the temperature sensor.

2 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике, в частности к датчикам температуры универсальным, используемым в газогорелочных устройствах для сжигания газа в котлах наружного размещения, и может быть использовано в бытовых газовых аппаратах для автоматического поддержания температуры теплоносителя.The invention relates to energy, in particular to universal temperature sensors used in gas burner devices for burning gas in outdoor boilers, and can be used in domestic gas appliances to automatically maintain the temperature of the coolant.

Уровень техникиState of the art

Известен датчик температуры, содержащий корпус с трубной резьбой, внутри которого установлен металлический стержень, соединенный с наружной трубкой, погруженной в теплоноситель, винтовое устройство, при этом датчик температуры с помощью импульсных трубок соединен с газовым запорным клапаном с мембранным устройством, датчиком тяги, пламени с подмембранной полостью, датчиком сетевого газа, запальником с термобиметаллической пластиной, газовым краном, горелкой, топкой, причем корпус датчика температуры содержит сопло, соединенное с подмембранным пространством газового запорного клапана, и сопло, соединенное с топкой котла (см. Датчик температуры. РГУ - M1 руководство по эксплуатации Са 2.574.023.РЭ ОАО «Завод Староруссприбор», 175200 г. Старая Русса, Новгородская область, ул. Минеральная, 24).A known temperature sensor containing a housing with pipe thread, inside which a metal rod is mounted, connected to an external tube immersed in a coolant, a screw device, while the temperature sensor using impulse tubes is connected to a gas shut-off valve with a membrane device, traction sensor, flame with a submembrane cavity, a network gas sensor, an igniter with a thermobimetallic plate, a gas valve, a burner, a furnace, the temperature sensor housing comprising a nozzle connected to a sub the accumulated space of the gas shut-off valve, and the nozzle connected to the boiler furnace (see Temperature sensor. RGU - M1 operating instructions for Ca 2.574.023.РЭ OJSC Starorusspribor Plant, 175200, Staraya Russa, Novgorod Region, Mineralnaya St., 24).

Недостатком данного датчика является сложность конструкции, невысокие надежность и экономичность.The disadvantage of this sensor is the design complexity, low reliability and efficiency.

Известна атмосферная газовая горелка, содержащая газовый регулятор, состоящий из блока регулирования, соединенного с датчиком температуры с помощью канала регулирования, блока контроля, соединенного с датчиками пламени, тяги каналом контроля, при этом она снабжена вторым газовым регулятором, состоящим из блока регулирования, соединенного с датчиками температуры и наружного воздуха, блока контроля, при этом второй газовый регулятор установлен с возможностью параллельного подключения полостей блоков контроля и датчика температуры наружного воздуха путем соединения с блоком регулирования второго газового регулятора, причем процентное соотношение подачи газа в горелку обоими регуляторами устанавливается кранами (см. пат. RU №2196939, кл. F23N 1/10, F23D 14/60, опубл. 20.01.2003 г.).Known atmospheric gas burner containing a gas regulator, consisting of a control unit connected to a temperature sensor using a control channel, a control unit connected to flame sensors, traction control channel, while it is equipped with a second gas regulator consisting of a control unit connected to temperature and outdoor air sensors, the control unit, while the second gas regulator is installed with the possibility of parallel connection of the cavities of the control units and the temperature sensor fresh air by connecting a second gas regulator to the control unit, and the percentage of gas supply to the burner by both regulators is set by taps (see Pat. RU No. 2196939, class F23N 1/10, F23D 14/60, publ. 01.20.2003 )

Недостатком данной атмосферной газовой горелки является сложность конструкции, отсутствие сигнала на включение-отключение горелки в зависимости от работы циркуляционных насосов и других электрических агрегатов отопительной системы.The disadvantage of this atmospheric gas burner is the design complexity, the lack of a signal to turn on / off the burner, depending on the operation of the circulation pumps and other electrical units of the heating system.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятым автором за прототип является датчик температуры, содержащий корпус с трубной резьбой, внутри которого установлен металлический стержень, соединенный с наружной трубкой, погруженной в теплоноситель, винтовое устройство, при этом датчик температуры с помощью импульсных трубок соединен с газовым запорным клапаном с мембранным устройством, датчиком тяги, пламени с подмембранной полостью, датчиком сетевого газа, запальником с термобиметаллической пластиной, газовым краном, горелкой, топкой, причем корпус датчика температуры содержит сопло, соединенное с подмембранным пространством газового запорного клапана, и сопло, соединенное с топкой котла, при этом металлический стержень имеет регулировочную резьбу, в которую установлена однопозиционная заслонка, содержащая упругий запирающий элемент, уплотнительное кольцо, регулировочный диск, причем однопозиционная заслонка выполнена с возможностью закрытия при остывании теплоносителя и открытия при нагреве теплоносителя до установленной температуры, а наружная трубка выполнена из полимерного материала (см. пат. RU №2399841, МПК F23N 5/05, G01K 13/02, опубл.20.09.2010 г.).The closest in technical essence and the achieved positive effect and adopted by the author for the prototype is a temperature sensor containing a housing with a pipe thread, inside of which there is a metal rod connected to an external tube immersed in the coolant, a screw device, and the temperature sensor using pulse tubes connected to a gas shut-off valve with a membrane device, a draft sensor, a flame with a submembrane cavity, a network gas sensor, an igniter with thermobimetallic gas a faucet, a gas tap, a burner, a furnace, the temperature sensor housing comprising a nozzle connected to the submembrane space of the gas shut-off valve and a nozzle connected to the boiler furnace, the metal rod having an adjusting thread in which a single-position damper containing an elastic locking element is installed , a sealing ring, an adjusting disk, and the one-position damper is made with the possibility of closing when the coolant is cooled and opening when the coolant is heated before installation hydrochloric temperature, and the outer tube is formed of polymeric material (see. US Pat. RU No. 2399841, IPC F23N 5/05, G01K 13/02, published on September 20, 2010).

Недостатком данного датчика являются ограниченные функциональные возможности за счет того, что его невозможно использовать в качестве датчика предельной температуры, так как при остывании теплоносителя полимерная трубка уменьшается в размере, сопло датчика температуры закрывается, газогорелочное устройство включается в работу и возможны аварийные ситуации.The disadvantage of this sensor is its limited functionality due to the fact that it cannot be used as a limit temperature sensor, because when the coolant cools down, the polymer tube decreases in size, the temperature sensor nozzle closes, the gas burner device starts up and emergency situations are possible.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей предлагаемого изобретения является разработка датчика температуры универсального, обладающего расширением функциональных возможностей за счет использования одного и того же датчика температуры в качестве рабочего и датчика предельной температуры.The objective of the invention is the development of a universal temperature sensor with the expansion of functionality through the use of the same temperature sensor as a working and limit temperature sensor.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к расширению функциональных возможностей за счет использования одного и того же датчика температуры в качестве рабочего и датчика предельной температуры.The technical result, which can be obtained using the present invention, is to expand the functionality by using the same temperature sensor as a working and limit temperature sensor.

Технический результат достигается с помощью датчика температуры, универсального, содержащего корпус с трубной резьбой, внутри которого установлен металлический стержень, соединенный с наружной полимерной трубкой, погруженной в теплоноситель, винтовое устройство с однопозиционной заслонкой, а корпус датчика температуры снабжен двумя газовыми соплами, при этом в корпусе установлено запираемое устройство, выполненное подвижным и снабженное стопорным устройством, а металлический стержень имеет канавку, выполненную с возможностью взаимодействия со стопорным устройством подвижного запираемого устройства, при превышении температуры теплоносителя установленной величины.The technical result is achieved using a temperature sensor, universal, containing a body with a pipe thread, inside of which there is a metal rod connected to an external polymer tube immersed in the coolant, a screw device with a single-position shutter, and the temperature sensor case is equipped with two gas nozzles, while the housing has a lockable device made movable and provided with a locking device, and the metal rod has a groove made with the possibility of mutual odeystviya with a locking device movable lockable device when the coolant temperature exceeds the set value.

Таким образом, технический результат достигается с помощью датчика температуры универсального, в корпусе которого установлено запираемое устройство, выполненное подвижным и снабженное стопорным устройством, а металлический стержень имеет канавку, выполненную с возможностью взаимодействия со стопорным устройством подвижного запираемого устройства, при превышении температуры теплоносителя установленной величины.Thus, the technical result is achieved using a universal temperature sensor, in the housing of which a lockable device is installed, made movable and equipped with a locking device, and the metal rod has a groove configured to interact with the locking device of the movable locking device, when the temperature of the coolant is set.

Краткое описание чертежей и иных материаловBrief description of drawings and other materials

На фиг. 1 дан датчик температуры универсальный, общий вид.In FIG. 1 given a universal temperature sensor, general view.

На фиг. 2 – то же, показано взаимодействие датчика температуры с элементами газогорелочного устройства.In FIG. 2 - the same, shows the interaction of the temperature sensor with the elements of the gas burner device.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Датчик температуры универсальный (ДТРУ) состоит из корпуса 1 с трубной резьбой, внутри которого установлен металлический стержень, соединенный с наружной трубкой 2, выполненной из полимерного материала, погруженной в теплоноситель, внутри датчика установлен металлический стержень 3 с винтовым устройством (не показан) с однопозиционной заслонкой (не показана) для измерения длины металлического стержня 3, а металлический стержень 3 имеет упругий элемент 4, в корпусе 1 установлено запираемое устройство 5, выполненное подвижным и снабженное стопорным устройством 6, при этом в металлическом стержне 3 имеется канавка 7, выполненная с возможностью взаимодействия со стопорным устройством 6 подвижного запираемого устройства при превышении температуры теплоносителя установленной величины, и регулировочный диск 8, подвижное запираемое устройство 5 имеет регулировочный диск 9, а между регулировочными дисками 8 и 9 размещена цилиндрическая пружина 10, а корпус 1 ДТРУ имеет два газовых сопла 11 и 12, при этом газогорелочное устройство (см. фиг. 2) содержит газовый клапан 13, кран 14, запальное устройство 15 с датчиком сетевого газа 16, датчиком пламени 17, термобиметаллической пластиной 18, а также содержит канал управления 19 с жиклером 20, при этом сопло 11 ДТРУ соединено с каналом управления 19, а сопло 12 соединено с запальным устройством 15. Все элементы газогорелочного устройства соединены импульсными трубками 21.Universal temperature sensor (DTRU) consists of a housing 1 with a pipe thread, inside which a metal rod is installed, connected to an external tube 2 made of a polymer material immersed in the coolant, a metal rod 3 with a screw device (not shown) with a single-position is installed inside the sensor a shutter (not shown) for measuring the length of the metal rod 3, and the metal rod 3 has an elastic element 4, a lockable device 5 is installed in the housing 1, made movable and equipped with a a pore device 6, while in the metal rod 3 there is a groove 7 configured to interact with the locking device 6 of the movable lockable device when the temperature of the heat transfer medium exceeds the set value, and the adjustment disc 8, the movable lockable device 5 has an adjustment disc 9, and between the adjustment discs 8 and 9, a coil spring 10 is placed, and the DTRU housing 1 has two gas nozzles 11 and 12, while the gas burner device (see FIG. 2) contains a gas valve 13, a valve 14, an ignition device 15 with a network gas sensor 16, a flame sensor 17, a thermo-bimetal plate 18, and also contains a control channel 19 with a nozzle 20, while the nozzle 11 of the ДТРУ is connected to the control channel 19, and the nozzle 12 is connected to the ignition device 15. All elements of the gas burner device are connected by impulse tubes 21.

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

Оператор поднимает термобиметаллическую пластину 18, при этом открывается датчик сетевого газа 16, газ поступает на запальное устройство 15 и одновременно поступает в канал управления 19 на жиклером 20 по импульсным трубкам 21. Запальное устройство 15 зажигают и удерживают термобиметаллическую пластину 18 в поднятом положении в течение 30 с, затем после прогрева, отпускают, датчик пламени 17 усилием термобиметаллической пластины 18 закрывается, если сопло 5 ДТРУ оказывается с упругим элементом 4 металлического стержня 3 закрытым в подмембранном пространстве газового клапана 13, надтекает газ через жиклер 20 и возникшее давление поднимает газовый клапан 13, открывают кран 14 и загорается основная горелка. Температура теплоносителя возрастает, наружная трубка 2, выполненная из полимерного материала, погруженная в теплоноситель удлиняется, перемещая металлический стержень 3 с упругим элементом 4, а между подвижным соплом 5 и упругим элементом 4 возникает зазор, через который из канала управления 19 и подмембранного пространства газового клапана 13 давление исчезает, газовый клапан 13 закрывается, гаснет основная горелка, но запальное устройство 15 продолжает работать, при остывании теплоносителя упругий элемент 4 закрывает подвижное сопло 5, газ через жиклер 20 надтекает в канал управления 19 и через импульсную трубку 21 в подмембранную полость газового клапана 13, клапан 13 открывается, возобновляется автоматически работа основной горелки, при превышении температуры теплоносителя выше температуры настройки предельной температуры, например, 95°С, полимерная трубка 2 еще больше удлиняется, стопорное устройство 6 попадает в канавку 7, при остывании теплоносителя, полимерная трубка 2 укорачивается, металлический стержень 3 с упругим элементом 4 перемещается, но вместе с ним перемещается и подвижное запираемое сопло 5 со стопорным устройством 6, регулировочным диском 9, при этом перемещается и регулировочная пружина 10, зазор между упругим элементом 4 и подвижным запираемым соплом 5 сохраняется, газ по импульсной трубке 21 поступает в датчик сетевого газа 16 и в канал управления 19 через жиклер 20, далее через газовое сопло 11 в газовое сопло 12 и далее в запальное устройство 15, основная горелка не загорается, так как газовый клапан 13 закрыт. После того как оператор, устранив неисправность, поднимет стопорное устройство 6, цилиндрическая пружина 10 возвратит подвижное запираемое сопло 5 в исходное положение, зазор между подвижным запираемым соплом 5 и упругим элементом 4 металлического стержня 3 исчезает, газ из канала управления 19 создаст в газовом клапане 13 давление, клапан 13 откроется, загорится основная горелка, регулировочным диском 8 оператор отрегулирует рабочую температуру теплоносителя, например 60-80°С, в этих пределах ДТРУ будет работать как рабочий датчик, и при превышении температуры теплоносителя. До отрегулированной предельной температуры, заблокирует самопроизвольное включение основной горелки, таким образом, достигается поставленный технический результат.The operator lifts the thermo-bimetallic plate 18, while the network gas sensor 16 is opened, the gas enters the ignition device 15 and simultaneously enters the control channel 19 on the nozzle 20 via impulse tubes 21. The ignition device 15 is ignited and the thermo-bimetallic plate 18 is held in the raised position for 30 c, then after heating, release, the flame sensor 17 is closed by the force of the thermobimetallic plate 18, if the nozzle 5 of the DTRU is closed with the elastic element 4 of the metal rod 3 in a submembrane space gas valve 13, nadtekaet gas through the nozzle 20 and raises the pressure arising gas valve 13, opening valve 14 and lights the main burner. The temperature of the coolant increases, the outer tube 2 made of a polymeric material, immersed in the coolant lengthens by moving the metal rod 3 with the elastic element 4, and a gap arises between the movable nozzle 5 and the elastic element 4, through which from the control channel 19 and the gas valve submembrane space 13 the pressure disappears, the gas valve 13 closes, the main burner goes out, but the ignition device 15 continues to work, when the coolant cools, the elastic element 4 closes the movable nozzle 5, gas through the nozzle 20 flows into the control channel 19 and through the impulse tube 21 into the submembrane cavity of the gas valve 13, the valve 13 opens, the main burner automatically resumes operation, when the temperature of the coolant is higher than the temperature setting for the limit temperature, for example, 95 ° C, the polymer tube 2 is still longer lengthens, the locking device 6 enters the groove 7, when the coolant cools, the polymer tube 2 is shortened, the metal rod 3 with the elastic element 4 moves, but moves with it a movable lockable nozzle 5 with a locking device 6, an adjustment disk 9, while the adjustment spring 10 is moved, the gap between the elastic element 4 and the movable lockable nozzle 5 is maintained, gas is supplied through the impulse tube 21 to the network gas sensor 16 and to the control channel 19 through the nozzle 20, then through the gas nozzle 11 into the gas nozzle 12 and further into the ignition device 15, the main burner does not light up, since the gas valve 13 is closed. After the operator, having eliminated the malfunction, lifts the locking device 6, the coil spring 10 returns the movable lockable nozzle 5 to its original position, the gap between the movable lockable nozzle 5 and the elastic element 4 of the metal rod 3 disappears, gas from the control channel 19 will create in the gas valve 13 pressure, valve 13 will open, the main burner will light up, with the adjusting dial 8 the operator will adjust the working temperature of the coolant, for example 60-80 ° C, within these limits the DTRU will work as a working sensor, and if exceeded coolant temperature SRI. To the adjusted limit temperature, it will block the spontaneous switching on of the main burner, thus achieving the technical result.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:The invention in comparison with the prototype and other known technical solutions has the following advantages:

- расширение функциональных возможностей за счет использования одного и того же датчика температуры в качестве рабочего и датчика предельной температуры.- expansion of functionality through the use of the same temperature sensor as a working and limit temperature sensor.

- упрощение конструкции;- simplification of the design;

- уменьшение габаритов датчика;- reducing the size of the sensor;

- увеличение осевого перемещения металлического стержня со снижением погрешности включения;- an increase in the axial displacement of the metal rod with a decrease in the switching error;

- увеличение срока эксплуатации датчика температуры.- increase the life of the temperature sensor.

Claims

A universal temperature sensor, comprising a body with a pipe thread, inside which a metal rod is mounted, connected to an external polymer tube immersed in the coolant, a screw device with a one-position shutter, and the temperature sensor case is equipped with two gas nozzles, characterized in that a lockable device is installed in the case made movable and provided with a locking device, and the metal rod has a groove made with the possibility of interaction with the locking device movable lockable device when the temperature of the coolant exceeds the set value.