CS270095B1

CS270095B1 - Temperature indicator

Info

Publication number: CS270095B1
Application number: CS887335A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Prof Ing Drsc Rysanek; Bohumil Doc Ing Csc Hala
Original assignee: Rysanek Vladimir; Bohumil Doc Ing Csc Hala
Priority date: 1988-11-08
Filing date: 1988-11-08
Publication date: 1990-06-13
Also published as: CS733588A1

Abstract

Tepelné čidlo indikátoru teploty je tvořeno komůrkou (1) z pružného materiálu, v níž je kov (13) β nízkou teplotou tání. Do hrdla (2) komůrky (1) zasahuje první konec (4) vláknového svétlovodu (3) zakončený rovnou ploSkou. Druhý konec (5) vláknového svétlovodu (3) je zakončen rovněž rovnou ploškou, která leží v prvním ohnisku čočky (6). Ve druhém ohnisku čočky (6) je umístěno světelné čidlo (7), spojené s vyhodnocovacím zařízením (8). Za světelným čidlem (7) je souose umístěn světelný zdroj (11) napojený na elektrický napájeoí zdroj (12). Druhý konec (5) vláknového svétlovodu (3), čočka (6), světelné čidlo (7) a světelný zdroj (11) Jsou pevně umístěny v neprůsvitném krytu (10).The thermal sensor of the temperature indicator is formed by a chamber (1) made of flexible material, in which there is a metal (13) β with a low melting point. The first end (4) of the fiber optic cable (3) terminated with a flat surface extends into the neck (2) of the chamber (1). The second end (5) of the fiber optic cable (3) is also terminated with a flat surface, which lies in the first focus of the lens (6). A light sensor (7) is located in the second focus of the lens (6), connected to the evaluation device (8). Behind the light sensor (7), a light source (11) connected to an electric power supply (12) is located coaxially. The second end (5) of the fiber optic cable (3), the lens (6), the light sensor (7) and the light source (11) are firmly placed in an opaque cover (10).

Description

Vynález se týká indikátoru teploty s teplotním čidlem na bázi kovu o nízké teplotě tání.The invention relates to a temperature indicator with a low melting metal based temperature sensor.

Se vzrůstajícími nároky na spolehlivou funkci elektrických strojů a přístrojů, vzrůstá i nutnost zjišťovat při jejich činnosti jejich povrchové, ale zejména pak vnitřní teploty. Současné způsoby měření nebo indikace teplot pomocí teploměrů nebo termočlánků toto sice umožňují, ale nezbytnost elektrického vodivého propojení k měřiči nevyhovuje konstrukčně a přináší nevýhody, spojené se zabudováním vodičů, které ohrožují elektrickou pevnost izolací. Navíc jsou tato řešení náchylná na rušení, které se výrazně projevuje při aplikaci tyristorových měničů.With increasing demands on the reliable function of electrical machines and devices, there is also a growing need to determine their surface temperatures, but especially their internal temperatures. Although current methods of measuring or indicating temperatures using thermometers or thermocouples allow this, the necessity of an electrically conductive connection to the meter is not structurally satisfactory and has disadvantages associated with the installation of conductors which endanger the electrical strength of the insulation. In addition, these solutions are prone to interference, which is significantly reflected in the application of thyristor converters.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje indikátor teploty s teplotním čidlem na bázi kovu s nízkou teplotou tání. Jeho podstatou je, že tepelné čidlo je tvořeno komůrkou z pružného materiálu, v níž je umístěn kov a nízkou teplotou tání. Komůrka je opatřena hrdlem, do něhož zasahuje jeden konec vláknového světlovodu, zakončený rovnou ploškou. Druhý konec vláknového světlovodu je zakončen též rovnou ploškou, která leží v prvním ohnieku čočky. V druhém ohnisku čočky leží světelné čidlo, které je elektrickým vedením spojeno s vyhodnocovacím zařízením. Za světelným čidlem je souose umístěn světelný zdroj, který je připojen k elektrickému napájecímu zdroji. Druhý konec vláknového světlovodu, čočka, světelné čidlo a světelný zdroj jsou umístěny pevně v neprůsvitném krytu.The above disadvantages are eliminated by a temperature indicator with a low melting point metal temperature sensor. Its essence is that the heat sensor consists of a chamber made of flexible material, in which the metal and a low melting point are placed. The chamber is provided with a neck into which one end of the fiber optic guide, terminated by a flat surface, extends. The other end of the fiber optic cable is also terminated by a flat surface which lies in the first bend of the lens. In the second focus of the lens lies a light sensor, which is connected by an electrical line to the evaluation device. Behind the light sensor, a light source is coaxially located, which is connected to the electrical power supply. The other end of the fiber optic, the lens, the light sensor and the light source are fixedly housed in an opaque housing.

Výhodou tohoto indikátoru teploty podle vynálezu je, že nepotřebuje elektricky vodivé spojení teplotního čidla e indukčním nebo měřicím zařízením. Navíc má tento indikátor malou hmotnost a svou jednoduchostí pak zaručuje spolehlivou funkci.The advantage of this temperature indicator according to the invention is that it does not require an electrically conductive connection of the temperature sensor to the induction or measuring device. In addition, this indicator has a low weight and its simplicity guarantees reliable operation.

Příklad uspořádání indikátoru teploty podle vynálezu je schematicky vyznačen na výkresu. .An example of an arrangement of a temperature indicator according to the invention is schematically indicated in the drawing. .

Tepelné čidlo je vytvořeno komůrkou 1 z pružného materiálu, do které zasahuje přes hrdlo 2 jeden konec 4 vláknového světlovodu 3, zakončený rovnou ploškou. V komůrce 1 je umístěn kov 13 s nízkou teplotou tání, například rtuť nebo slitina galium-indium. Druhý konec 5 vláknového světlovodu 3 je zakončen též rovnou ploškou, která leží v prvním ohnisku čočky _6_. Ve druhém ohnisku čočky 6 se nachází světelné čidlo Tj spojené pomocí elektrického vedení 9 s vyhodnocovacím zařízením 8. Čočka 6 i vláknový světlovod 3 spolu se světelným čidlem 7 jaou umístěny pevně v neprůsvitném krytu 10 spolu se světelným zdrojem 11. Světelný zdroj 11 je napojen na elektrický napájecí zdroj 12.The heat sensor is formed by a chamber 1 of flexible material, into which one end 4 of the fiber light guide 3, terminated by a flat surface, extends through the neck 2. A low melting metal 13, for example mercury or a gallium-indium alloy, is placed in the chamber 1. The second end 5 of the fiber optic guide 3 is also terminated by a flat surface which lies in the first focus of the lens 6. In the second focus of the lens 6 there is a light sensor Tj connected by means of an electric line 9 to the evaluation device 8. Both the lens 6 and the fiber optic 3 together with the light sensor 7 are fixed in the opaque housing 10 together with the light source electrical power supply 12.

Při oteplení komůrky 1 se kov 13 roztáhne a jeho hladina se dotkne rovné plošky prvního konce 4_vláknového světlovodu 3. Tím ee rovná ploěka stane zrcadlem pro světelné paprsky, procházející vláknovým evětlovodem 3 ze světelného zdroje 11. Změnu v intenzitě odraženého světla zjišťuje světelné čidloj^, které je upravené ve druhém ohnisku čočky 6- tak, aby nebylo ovlivňováno přímým osvětlením světelného zdroje 11. K zamezení vlivu tohoto světelného zdroje 11 na světelné čidlo 7 je evětlo světelného zdroje 11 odstíněno například pomocí clonky. Údaj o změně osvětlení pak určuje'vyhodnocovací zařízení 8. Tento indikátor má malé rozměry· teplotního čidla, a proto ovlivňuje jen velmi málo elektrické a tepelné vlastnosti měřených oblastí.As the chamber 1 warms, the metal 13 expands and its level touches the flat surface of the first end 4 of the fiber optic cable 3. Thus, the flat surface becomes a mirror for light rays passing through the fiber fiber guide 3 from the light source 11. The change in intensity of reflected light which is arranged in the second focus of the lens 6 so as not to be affected by the direct illumination of the light source 11. To prevent this light source 11 from affecting the light sensor 7, the light of the light source 11 is shaded, for example by an aperture. The information on the change in illumination is then determined by the evaluation device 8. This indicator has small dimensions of the temperature sensor and therefore affects very little the electrical and thermal properties of the measured areas.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION 'i

Temperature indicator with a heat sensor based on a low melting metal, characterized in that the heat sensor is formed by a chamber (1) of flexible material, in which a metal (13) with a low melting point, provided with a neck (2), is located. into which one end (4) of the fiber optic (3) terminates, terminated by a flat surface and the other end (5) of the fiber optic (3) (also terminated by a flat surface, which is located in the first focus of the lens (6), in the second focus a light sensor (7) is connected, connected by an electric line (9) to the evaluation device (8), behind the light sensor (7) a light source (11) is coaxially connected, connected to the electric power supply (12), the other end (5) ) of the fiber optic (3), the lens (6), the light sensor (7) and the light source (11) are fixedly housed in an opaque cover (10).