Устройство для измерения температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением

Устройство для измерения температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением

Реферат

Изобретение относится к области измерения температуры поверхностей (к контактной термометрии).

Известно устройство для измерения температуры (а.с. СССР №53463, 1937 г.), содержащее наконечник с термопарой и корпус для крепления наконечника.

Недостатком такого устройства является невозможность его использования для измерения температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением, так как корпус и наконечник являются проводниками электротока, а также незащищенность термопары от электрического поля такой поверхности.

Известно устройство для измерения температуры поверхности (а.с. СССР №513271, 1975 г.) - ближайший аналог, содержащий наконечник с термопарами, корпус для крепления наконечника, выполненный в виде стакана с крышкой, изготовленными из ферромагнитного материала, в который помещен наконечник с термопарами.

Недостатками такого устройства являются незащищенность устройства от электрического пробоя при измерении температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением, а также подверженность термопар наводкам от электрического поля, которые по амплитуде (при высоком напряжении поверхности) будут значительно превышать ЭДС термопары.

Целью заявляемого изобретения является создание устройства, позволяющего производить измерение температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением.

Поставленная цель достигается за счет того, что в предлагаемой конструкции устройства используется корпус, выполненный из металла в виде стакана, верхняя часть которого снабжена резьбой и на нее навинчивается крышка из фторопласта (также снабженная резьбой), в центре которой имеется отверстие для вывода проводников термосопротивления, размещенного по оси стакана, залитого трансформаторным маслом. Фторопластовая крышка изолирует проводники термосопротивления от стакана. Термосопротивление размещено в стакане так, чтобы расстояние от него до внутренних стенок стакана и дна обеспечивало необходимую электрическую прочность. Нижняя часть корпуса имеет диаметр меньший, чем основная часть, выполнена монолитной и снабжена резьбой. Крепление устройства к поверхности, температура которой измеряется, например к шине, осуществляется через просверленное в шине отверстие, куда вставляется нижняя монолитная часть стакана и поджимается гайкой.

Такая конструкция устройства позволяет осуществлять измерение температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением, причем на термосопротивление наводки от электрического поля не оказывают влияния, так как при изменении температуры меняется только сопротивление датчика.

Таким образом, при реализации данного технического решения достигается технический результат, заключающийся в обеспечении замеров температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением, достигающийся за счет использования термосопротивления, находящегося в металлическом корпусе, залитом трансформаторным маслом, вывод проводников термосопротивления через фторопластовую крышку корпуса при этом герметизируется пропиточным составом, а термосопротивление размещено по оси корпуса так, чтобы обеспечивалась электрическая прочность между ним и стенками и дном корпуса. Хороший термический контакт с поверхностью измерения обеспечивается за счет прижатия дна стакана к измеряемой поверхности поджатием гайки, навинчиваемой на монолитную часть корпуса, снабженную резьбой и вставленную в просверленное в поверхности измерения, например в шине, отверстие.

Анализ аналогов показал, что заявленное техническое решение является новым. Новизна решения заключается в использовании металлического стакана, залитого трансформаторным маслом и закрытого сверху фторопластовой крышкой, снабженной в центре отверстием для вывода проводников термосопротивления, размещенного по оси корпуса (стакана), при этом нижняя часть корпуса имеет диаметр меньший, чем основная часть, выполнена монолитной и снабжена резьбой. Эта монолитная часть корпуса вставляется в отверстие, просверленное в поверхности, температура которой измеряется, например в шине, и поджимается гайкой. Термосопротивление размещено в корпусе (стакане) так, чтобы расстояние от него до внутренних стенок и дна стакана обеспечивало необходимую электрическую прочность (для трансформаторного масла электрическая прочность по справочным данным составляет 5-18 кв/мм). Отверстие для вывода проводников термосопротивления во фторопластовой крышке герметизировано пропиточным составом.

Таким образом, заявляемое техническое решение характеризуется новой совокупностью существенных признаков, дающих положительный эффект, и обладает признаками соответствия критерию "изобретательский уровень".

На чертеже изображено предлагаемое устройство, содержащее металлический корпус 1, выполненный в виде стакана, заполненного трансформаторным маслом 2, закрытого сверху навинчивающейся фторопластовой крышкой 3 (верхняя часть стакана и внутренняя часть фторопластовой крышки снабжены резьбой 4). Крышка 3 имеет в центре отверстие 5 для вывода проводников 6, размещенного по оси корпуса 1 термосопротивления 7. Отверстие 5 герметизировано после заливки трансформаторного масла 2 пропиточным составом 8. Нижняя часть 9 корпуса 1 выполнена монолитной и снабжена резьбой 10. Эта монолитная часть 9 корпуса 1 вставлена в просверленное в шине 11 отверстие и поджата гайкой 12. Термосопротивление размещено в корпусе 1 так, чтобы расстояние от него до стенок и дна корпуса 1 (стакана) обеспечивало необходимую электрическую прочность.

Устройство работает следующим образом. Подготовленное к работе устройство (с установленным термосопротивлением 7, залитое трансформаторным маслом 2, закрытое крышкой 3 из фторопласта, с загерметизированным пропиточным составом 8 отверстием 5) устанавливается на предварительно обесточенной шине 11, при этом монолитная часть 9 корпуса 1 вставляется в заранее просверленное в шине 11 отверстие и поджимается к ней гайкой 12 через шайбу 13. Вывод проводников 6 от термосопротивления 7 подключается к регистрирующему прибору (не показан). Шина 11 подключается к источнику напряжения. Тепло от шины 11 передается металлическому корпусу 1, обладающему хорошей теплопроводностью. При этом нормальный термический контакт шины 11 с корпусом 1 обеспечен за счет поджатия гайки 12. От корпуса 1 тепло через трансформаторное масло, также имеющее хорошую теплопроводность, передается датчику (термосопротивлению 7), показания датчика (изменение его сопротивления) передаются на регистрирующий прибор. Размещение термосопротивления 7 на определенном расстоянии от стенок и дна корпуса 1 обеспечивают достаточную электрическую прочность (для трансформаторного масла она составляет по справочным данным 5-18 кв/мм).

Предлагаемое устройство является промышленно применимым, так как не содержит в себе элементов, представляющих сложность при изготовлении и сборке, а также при монтаже на поверхности, температура которой измеряется.

Предлагаемое устройство по принципу действия, обеспечиваемому новой совокупностью существенных признаков, позволяет осуществлять измерение температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением.

Использованные источники

1. Электротехнический справочник. М.: Энергоатомиздат, 1985.

Устройство для измерения температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением, содержащее корпус в виде стакана с крышкой, отличающееся тем, что крышка металлического стакана выполнена из фторопласта, снабжена внутри резьбой, навинчена на верхнюю часть стакана, также снабженную резьбой, и имеет в центре отверстие для вывода проводников термосопротивления, размещенного по оси стакана, залитого трансформаторным маслом, при этом отверстие в крышке герметизировано пропиточным составом, нижняя часть корпуса имеет диаметр меньший, чем основная часть, выполнена монолитной и снабжена резьбой, причем термосопротивление расположено в стакане так, чтобы расстояние от него до внутренних стенок стакана и дна обеспечивало необходимую электрическую прочность, нижняя монолитная часть корпуса размещена в отверстии поверхности, находящейся под электрическим напряжением, например в шине.