Устройство для измерения температуры

Устройство для измерения температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 449257 (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено26.04.72 (21) 1777464/18-10 (51) М. Кл.

С 01к 5/60

4 01к 5/44 с присоединением заявки Ие

Государственный комитет

Совете Министров СССР оо делам изобретений и открытий (32) Приоритет—

Опубликовано 05.11,74. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 3.04.75 (53) УДК 536.531 (08.8.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Коротков и Е. А. Карцев (71) Заявитель Московский институт электронного машиностроения (Fi

»" —— (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к устройствам измерения температуры, в частности измерения температуры поверхностей малойплошади бесконтактным методом, например рабочих поверхностей катодных узлов кинескопов»

Известно устройство для измерениятемпературы поверхностей объектов, содержащее струнный датчик малых перемещений, параболлическое зеркало, защитные тепловые экраны, полоску из латунной фольги и подвижный барабан с рычагом. Инфракрасное „излучение фокусируется на латунную полоску — термочувствительный элемент— и способствует ее удлинению. Изменение длины латунной полоски вызывает поворот рычага и изменение выходной частоты струнного датчика малых перемещений.

Такое устройство измеряет температуру объектов с большой площадью излучающей поверхности (не менее 160х40 мм). Оно не может быть использовано для измерения температуры поверхности катодов, поскольку катод имеет диаметр 2-3 мм и

; энерт ия его излучения поглощается зашитI ными тепловыми экранами и не достигает фокусируюшего зеркала, а чувствительность такого устройства практически будет равна нулю.

Кроме того, вследствие большой массы латунной чувствительной полоски датчик обладает большой инерционностью и непригоден для высокопроизводительного контроля.

Для обеспечения неразрушаюшего контроля и последующей селекции контролируемых катодных узлов, а также повышения точности измерений и их производительности в ходе технологического процесса изи готовления кинескопов предложено устройство снабдить системой подвески и базировки катодного узла, выполненной в виде закрепленного в корпусе с одного конца с помощью системы плоскопараллельных прух0 жин держателя катодного узла и упора катодного узла из материала.с малой теплопроводностью, например сапфира, расположенного под вторым концом держателятак, что его рабочая поверхность выступает

25 на строго фиксированное расстояние над

449257 чувствительным элементом, выполненным в виде плоской нити микронного сечения и

I расположены на расстоянии от боковои поверхности упора, равном 0,3-0,6 диаметра рабочей поверхности катодного узла.

П и этом один конец чувствительного элер мента закреплен неподвижно, а второй связан с рычагом струнного датчика малых перемещений. Термочувствительная нить жестко закреплена между двумя неподвиж10 ными упорами и расположена между постоянными магнитами струнного датчика малых перемещений, На фиг. 1 и 2 схематично изображено предлагаемое устройство (два варианта

1 15 выпоггне н ия г .

Чувствительным. элементом устройства является тонкая упругая металлическая нить 1. Один конец нити жестко прикреплен к корпусу 2 с помощью накладки 3 и

20 винтов 4, а другой конец — к рычагу 5 струнного датчика 6 перемещений. Корпус датчика перемешений жестко соединен с корпусом 2 устройства. Натяжение струны, расположенной в датчике малых перемешеО 25 ний, а, следовательно, гг частота собственных поперечных- колебаний этой струны, обусловлена величиной начальной упругой деформации нити 1, которая создается пе- . ред окончательным закреплением накладки

3 винтами 4.

Катодный узел 7, температуру торца которого необходимо контролировать, закрепляется в кронштейне 8 и удерживается в пем неподвижно с помощью прижим- 35 ных пиужип 9.

Кронштейн 8 закреплен на двух плоских упругих пружинах 10 и 11. Вторые концы пружин закреплены жестко в стойке 12.

Такая подвеска позволяет перемешать кронштейн с закрепленным на нем узлом катода строг о поступательно без угловых перекосов. Стойка 13, жестко прикрепленная к основанию 2, на верхнем конце имеет упор 14, выполненный в форме тонкой 45 пластины из материала с малой теппопроводностью, например сапфира. Упор 14 по вертикали расположен выше нити 1.

Расположение кронштейна 8 относительно корпуса 2 регулируется при сборке таким образом, чтобы упругая нить проходила через диаметральную плоскость тор-, цовой поверхности катодног о узла, закреп- пенгюго в кронштейне. Пластина упора 14 располагается вертикально и параллельно ! упругой нити 1. При этом упор смещен вправо (см. фиг. 1) от продольной оси нити не величину) иф 0,4 мм, гне — диаметр керна катода в мм.

Для вертикального перемещения кронштейна 8 на оси 15 жестко закрепгген эксцентрик 16. При вращении оси, установленной в кронштейне 17 и стойке 12, посредством рукоятки 18 эксцентрик- упи-, рается в нижнюю плоскость кронштейна 8.

При этом вертикальное положениекронштейна 8 будет определяться угловым положением I эксцентрика. В крайнем верхнем положении кронштейна 8 проверяемый катод-. ный узел устанавливается на горизонтальную плоскость и поджимается пружинами9.

На выводы подогревателя катода надеваются токоподводящие зажимы.19, В крайнем нижнем положении контролируемый катодный узел 7 расположится кромкой торцевой поверхности на. упор. 14, обеспечивающий неизмвнньгм расстояние между торцовой поверхностью катода:и.нитью 1.

В этом случае поверхность .эксцентрика

16 отходит.,вниз и не сгоприкасается с поверхностью кронштейна. 8. Высота стой ки 12 должна быть такой,:чтобы в крайнем нижнем: положении кронштейна давление катода .на упор не. превышало величины 1-2 г/см2.::Остальная часть веса верх« него подвижного узла компенсируется за ,счет прогиба пружйн 10 и 11.

При таком контактном усилии и реаль ной плошади соприкосновения между тор1 цом катода и упором. оксидный слой поверхности катода не изменяет .своих свойств и механически не разрушается. Профиль эксцентрика -16 обеспечивает безударное касание торца катода с упором 14.

По второму варианту (см. фиг. 2) выполнения устройства с помощью накладок

3 и винтов 4 термочувствительная нить 1 жестко закреплена между корпусом 2 и стойкой 20, установленной на корпусе.

Стойка 20 электрически изолирована от корпуса 2. Выводы от корпуса 2 и стой. ки 20 подсоединяются к электронному усилителю с положительной обратной связью. Для .возбуждения и поддержания незатухающих поперечных колебаний нитьструна 1 помещена в поле постоянного магнита 21 °

Работает такое устройство следующим образом. Поворотом ручки 18 кронштейн

8 устанавливают в крайнее верхнее положение. На горизонтальную плоскость кронштейна 8 устанавливают контролируемый катодный узел 7, фиксируемый не449257 . подвижно пружинами 9. Затем на выводы подогревателя . катода надевают контактные наконечники 19. По электронно-счетному частотомеру определяют начальную частоту поперечных колебаний упругой нити. После этого включают напряжение накала подогревателя U = 2в =GOtlSt и поворотом рукоятки 18 кронштейн опускают вниз до касания торцовой поверхности, катода с упором 14. Через 30 сек (время, необходимое для достижения стационарного теплового режима катода) отсчитывают новое значение частоты. Разность между первым и вторым показателями будет пропорциональна температуре поверхности контролируемого катода.

Чувствительность всего устройства, приведенная к поверхности катода, равна

1 гп/C. Разброс показаний при многократном измерении температуры одного и того же катодного узла на уровне 200оС не превышал — 1 гц, что соответствует пог- ., решности измерения + 1оС. Такая точность измерения приемлема для контроля в усло, виях массового производства кинесхопов.

Предмет изобретения!

1. Устройство для измерения темпе-

I ратуры малых поверхностей, например рабочей поверхности катодного узла, содержащее корпус с размещенным в нем чувствительным элементом, соединенным с измерительным прибором, о т л и ч а ю1 щ е е с я тем, что, с целью обеспечения: неразрушающего контроля и последующей

5 селекции контролируемых катодных узлов, "„a также повышения точности измерений и . их производительности в ходе технологического процесса изготовления кинескопов, оно снабжено системой подвески и

10 базировки катодного узла, выполненной в виде закрепленного в корпусе с одного конца с помощью системы плоскопараллельных пружин держателя катодного узла и упора катодного узла из материала

И с малой теплопроводностью, например сапфира, расположенного под вторым концом держателя так, что его рабочая поверхность выступает на строго фиксированное расстояние над чувствительным элемен20 том, выполненным в виде плоской нити микронного сечения и расположенным на расстоянии от боковой поверхности упора, равном 0,3-0,6 диаметра рабочей поверхности катодного узла, один конец чувствительного элемента закреплен неподвижно, а второй связан с рычагом струнного дат° ° чика малых перемещений.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что термочувствительная нить жестко закреплена между двумя не подвижными упорами и расположена между постоянными магнитами струнного датчика, малых перемещений.