CS233089B1

CS233089B1 - Plain temperature sensor

Info

Publication number: CS233089B1
Application number: CS406183A
Authority: CS
Inventors: Bohumil Rambert; Marie Belesova
Original assignee: Bohumil Rambert; Marie Belesova
Priority date: 1983-06-06
Filing date: 1983-06-06
Publication date: 1985-02-14

Abstract

Vynález se týká pláělového snímače teploty, určeného zejména pro měření ve vysokofrekvenčních elektromagnetických polích, sestávající z pláětě, v jehož dutině vyplněné izolační látkou je uložen citlivý prvek. Snímač podle vynálezu se používá například v humánní medicině, při léčení tkání vysokofrekvenčním elektromagnetickým ohřevem. Podstatou vynálezu je, že pláěl je opatřen podélnými drážkami, jejichž hloubka je meněí nebo rovna sile stěny pláště.The invention relates to a plate temperature sensor, intended in particular for measurements in high-frequency electromagnetic fields, consisting of a plate, in the cavity of which a sensitive element is placed, filled with an insulating substance. The sensor according to the invention is used, for example, in human medicine, in the treatment of tissues by high-frequency electromagnetic heating. The essence of the invention is that the plate is provided with longitudinal grooves, the depth of which is less than or equal to the thickness of the plate wall.

Description

Vynález ige týká plášťového snímače teploty určeného zejména pro měřeníλΒ vysokofrekvenčních elektromagnetických polích, sestávající z pláště, v jehož dutině vyplněné izolační látkou je uložen teplotně citlivý prvek.The invention relates to a sheathed temperature sensor intended in particular for measuring λΒ of high-frequency electromagnetic fields, consisting of a sheath in which a temperature-sensitive element is housed in a cavity filled with an insulating substance.

Při ohřevu pevných látek v kompaktní nebo práškové (granulované) formě a kapalin působením vysokofrekvenčního elektromagnetického pole je nutná průběžná kontrola teploty těchto ohřívaných médií. Použití běžných typů snímačů teploty je však v těchto případech značně omezeno, protože vysokofrekvenční elektromagnetické pole působí na snímač, indukuje v něm vířivé proudy a ty následně snímač ohřívají. Teplota, indikovaná snímačem, potom není identická s teplotou ohřívaného média, ale je neurčitelnou kombinací teploty měřeného média a teploty snímače v důsledku absorbce vysokofrekvenční elektromagnetické energie. Vzniklé chyby při měření teploty se zmenšují několika způsoby. K měření se používají snímače, které absorbují vysokofrekvenční elektromagnetickou energii ve zmenšené míře nebo se po dobu měření přeruší působení vysokofrekvenčního elektromagnetického pole na ohřívanou látku. Třetím způsobem je utváření povrchových vrstev s vysokou elektrickou vodivostí, které omezí působení vířivých proudů na slabou povrchovou vrstvu snímače. Uvedené způsoby snížení dodatečného ohřevu snímače vysokofrekvenčním elektromagnetickým polem mají mnoho nevýhod. Výběr snímačů, které ve snížené míře absorbují vysokofrekvenční elektromagnetickou energii je omezen na nekovové snímače, které nelze konstruovat v miniaturních rozměrech, přerušení ohřevu k provedení správného měření teploty není vždy možné a vytvoření slabých elektricky vodivých vrstev na povrchu snímačů teploty není dostatečně účinné a jeho hlavní funkce spočívá spíše v povrchové antikorozní ochraně snímačů.When heating solids in a compact or powdered (granular) form and liquids under the influence of a high-frequency electromagnetic field, a continuous temperature control of these heated media is necessary. However, the use of conventional types of temperature sensors is greatly limited in these cases, because the high-frequency electromagnetic field acts on the sensor, induces eddy currents in it and subsequently heats the sensor. The temperature indicated by the sensor is then not identical to the temperature of the medium to be heated, but is an indeterminable combination of the temperature of the medium to be measured and the temperature of the sensor due to the absorption of high-frequency electromagnetic energy. Temperature errors are reduced in several ways. Sensors are used for the measurement to absorb the RF energy to a reduced extent or to interrupt the exposure of the substance to be heated by the RF energy during the measurement. The third method is the formation of surface layers with high electrical conductivity, which limits the effect of eddy currents on the weak surface layer of the sensor. Said methods of reducing the additional heating of the sensor by the RF electromagnetic field have many disadvantages. The choice of sensors that absorb RF energy to a reduced extent is limited to non-metallic sensors that cannot be constructed in miniature dimensions, stopping heating to perform correct temperature measurements is not always possible, and creating weak electrically conductive layers on the surface of temperature sensors is not efficient enough Rather, the function is based on surface corrosion protection of the sensors.

233 089233 089

Uvedené nevýhody odstraňuje plášíový snímač teploty, určený zejména pro měření ve vysokofrekvenčních elektromagnetických polích, sestávající z pláště, v jehož dutině vyplněné izolační látkou je uložen teplotně citlivý prvek podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že plaší je opatřen podélnými drážkami, jejichž hloubka je menší nebo rovna síle stěny pláště.The above-mentioned disadvantages are overcome by a sheathed temperature sensor, intended in particular for measurement in high-frequency electromagnetic fields, consisting of a sheath, in which the insulating cavity is filled with a temperature-sensitive element according to the invention. is less than or equal to the wall thickness of the shell.

Použitím snímače podle tohoto vynálezu se při měření teploty ve vysokofrekvenčních elektromagnetických polích získá výhoda snížení chyby měření v důsledku absorbce elektromagnetické energie čidlem, Členění povrchu pláště podélnými zářezy, výstupky nebo drážkami snižuje působení vířivých proudů v plášti snímače a tím i jeho dodatečný ohřev. Provedení snímače podle tohoto vynálezu zachovává výhodné vlastnosti všech dosud užívaných typů, umožňuje miniaturizaci a různé druhy povrchových ochran. Při zahrocení koncové části lze takto upravený snímač aplikovat vpichem, čímž je při miniaturních rozměrech umožněno přesné měření teploty v živých tkáních, které jsou současně vystaveny působení vysokofrekvenčního elektromagnetického pole.By using the sensor of the present invention, when measuring temperature in high-frequency electromagnetic fields, the advantage of reducing measurement error due to the absorption of electromagnetic energy by the sensor is obtained. Division of the housing surface by longitudinal notches, protrusions or grooves reduces The design of the sensor according to the invention retains the advantageous properties of all types used so far, allows miniaturization and various kinds of surface protection. When the end portion is pointed, the sensor thus treated can be applied by puncture, thus allowing accurate measurement of the temperature in living tissues, which are simultaneously exposed to the high-frequency electromagnetic field, in miniature dimensions.

Na přiloženém výkrese je v obr. 1 znázorněn podélný řez snímačem, v obr. 2 a 3 jsou příčné řezy, se znázorněním drážek, s hloubkou drážek rovnající se síle stěny pláště a v řezu A-A je příčný řez snímačem se znázorněním drážek, jejichž hloubka je menší než síla stěny pláště,In the accompanying drawing, FIG. 1 is a longitudinal section of the sensor, FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views showing grooves with groove depth equal to the wall thickness of the housing; and AA is a cross-sectional view of the sensor showing grooves depth. less than the wall thickness of the shell,

Plášíový snímač teploty sestává z vývodů 1 a 2 termoelektrického nebo odporového čidla teploty 3, které jsou uloženy v izolační látce 5 umístěné v dutině kovového pláště 4.The shell temperature sensor consists of the terminals 1 and 2 of a thermoelectric or resistance temperature sensor 3, which are housed in an insulating substance 5 located in the cavity of the metal shell 4.

Plášťový snímač teploty podle tohoto vynálezu se sestavuje tak, že do pláště 4 snímače se vloží čidlo 2 teploty opatřené drátovými vývody 1, 2 a zafixuje se izolační látkou 5. Pro zlepšení izolačních vlastností lze povrch čidla 3 teploty a jeho drátových vývodů 1 a 2 opatřit před montáží vhodnými povrchovými izolačními vrstvami. Čidlem 2 teploty s drátovými vývody 1 a 2 může být termoelektrický článek nebo teplotně zá233 089 visly odpor. Pokud se jedná o termoelektrický článek, je čidlo £ teploty zhotoveno svarem vývodů 1 a 2, kterými jsou v tomto případě dráty z termoelektrického materiálu. V přípa dě, že čidlem je teplotně závislý odpor, je zhotoveno například z perličkového termistoru s drátovými vývody 1 a 2.The jacket temperature sensor according to the invention is assembled by inserting a temperature sensor 2 with wire terminals 1, 2 into the sensor housing 4 and fixed with an insulating material 5. In order to improve the insulating properties, the surface of the temperature sensor 3 and its wire terminals 1 and 2 can be provided before installation with suitable surface insulation layers. The temperature sensor 2 with the wires 1 and 2 may be a thermocouple or a temperature resistor. In the case of a thermocouple, the temperature sensor 6 is made by welding the terminals 1 and 2, which in this case are wires of thermocouple. If the sensor is a temperature-dependent resistor, it is made, for example, from a bead thermistor with wire terminals 1 and 2.

Za účelem snížení působení vířivých proudů, jejichž důsledkem je nežádoucí ohřev pláště zejména kovového, je tento na svém vnějším povrchu opatřen podélnými drážkami. Některé příklady podélného drážkování jsou znázorněny na přiložených výkresech. Podélné drážky jsou provedeny tak, že jejich hloubka je menší než síla pláště 4 snímače teploty nebo jsou rovny síle stěny pláště 4. V druhém případě může podélné drážky vyplňovat izolační látka například vhodný druh plastické látky.In order to reduce the effect of the eddy currents, which results in undesired heating of the metal casing, in particular, it has longitudinal grooves on its outer surface. Some examples of longitudinal splines are shown in the accompanying drawings. The longitudinal grooves are designed such that their depth is less than the thickness of the temperature sensor housing 4 or is equal to the wall thickness of the housing 4. In the latter case, the longitudinal grooves may be filled with an insulating material, for example a suitable kind of plastic.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

233 089

Housing temperature sensor, intended, in particular, for measurement in high-frequency electromagnetic fields, consisting of a housing in which the insulated cavity is filled with a temperature-sensitive element, characterized in that the housing (4) is provided with longitudinal grooves of less than or equal to wall thickness tires (4).