Патент на изобретение №2343433

(54) ПЛАВКАЯ ВСТАВКА (ТЕРМОИНДИКАТОР) ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕВЫШЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ СВЕРХ ДОПУСТИМОГО ЗНАЧЕНИЯ

(57) Реферат:

Плавкая вставка (термоиндикатор) относится к термоизмерительной технике для определения максимальной температуры объектов, труднодоступных и подвижных деталей машин и может быть применена в двигателестроении, где необходимо измерить температуру отдельных элементов конструкции. Технический результат – создание плавкой вставки (термоиндикатора), которая позволит определить превышение температуры ДВС сверх допустимого значения. Поставленная задача достигается тем, что в качестве термоиндикатора используют кристаллическое химическое вещество – фталиевый ангидрид с температурой плавления 130,8°С, процентное содержание которого в термоиндикаторе составляет 100%.

Изобретение относится к термоизмерительной технике для определения максимальной температуры объектов, труднодоступных и подвижных деталей машин и может быть применено в двигателестроении, где необходимо точно измерить температуру отдельных элементов конструкции.

Известны методы измерения температур, например поршней двигателей внутреннего сгорания, а именно метод термопар и метод плавких индикаторов-вставок. Применение метода термопар встречает известные трудности, связанные с созданием надежного токосъемного устройства. Второй метод основан на применении ряда эвтектических сплавов, температуры плавления которых заранее известны. Плавкие вставки выполняются в виде тонкостенных алюминиевых капсюлей, заполненных сплавом. Этот метод является трудоемким, т.к. температуру в выбранной точке измеряют путем установки группы из трех-четырех вставок с соседними температурами плавления. За измеренную температуру в исследуемой точке принимают среднее значение температур плавления двух соседних по температуре плавления индикаторов, из которых один выплавился, а другой не выплавился. Кроме того, такие методы очень трудоемки, но они и не приемлемы, где температуру нужно определить точно.

Известен менее трудоемкий способ определения температур с использованием термоиндикаторных красок, но и в этом способе погрешность измерения составляет 6°С, что не всегда допустимо.

Известен также способ определения максимальной температуры объектов в труднодоступных местах деталей, взятый в качестве прототипа (SU 1435960, G01K 11/00, 23.12.85). Согласно этому способу при нагреве термоиндикатора в виде таблетки, которую изготовляют путем прессования смеси порошков чистых элементов, происходит отжиг неравновесной смеси. По изменению намагниченности термоиндикатора в виде таблетки определяют максимальную температуру объекта.

Однако применение этого способа затруднено из-за его сложности и к тому же определяет температуру неточно.

Целью данного изобретения является создание такой плавкой вставки, которая позволит определить превышение температуры ДВС сверх допустимого значения.

Например, при эксплуатации дизельного двигателя В-92С2 максимально допустимая температура охлаждающей жидкости не должна превышать 125°С, в противном случае это ведет к перегреву двигателя, что является нарушением режимов эксплуатации. Таким образом, “свидетелем” перегрева охлаждающей жидкости должна служить такая плавкая вставка (термоиндикатор), которая имеет абсолютно определенную и точную температуру плавления, обусловленную кристаллическим строением химического вещества.

Поставленная задача достигается тем, что плавкая вставка (термоиндикатор) для определения превышения температуры ДВС сверх допустимого значения, состоящая из кристаллического химического вещества, в виде таблетки, которую изготовляют путем прессования, авторы предлагают в качестве кристаллического химического вещества использовать фталиевый ангидрид с температурой плавления 130,8°С, процентное содержание которого в термоиндикаторе составляет 100%.

Фталиевый ангидрид – ангидрид бензол-1,2 – дикарбоновой кислоты (ГОСТ 7119-77). Температура его плавления – 130,8°С. Процентное содержание его в термоиндикаторе – 100%.

При проведении поиска по источникам патентной и научно-технической информации не было обнаружено термоиндикатора с использованием фталиевого ангидрида, что позволяет делать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критерию “новизна”.

Пример конкретного выполнения

Из химического вещества (в кристаллическом состоянии) – фталиевого ангидрида (100%) выплавляют заготовку, например, в виде стержня, далее, из его фрагментов при давлении 6 МПа прессуют плавкую вставку (термоиндикатор) в виде таблетки (капсул), при этом плавкая вставка достигает необходимой прочности. Затем ее устанавливают на объект контроля, а именно в детали системы охлаждения ДВС и закрепляют клеем в ранее заготовленные гнезда.

При работе двигателя температура охлаждающей жидкости в системе не должна превышать 125°С, “свидетелем” перегрева и служит данный термоиндикатор, который имеет абсолютно определенную и точную температуру плавления, обусловленную кристаллическим строением химического вещества.

Таким образом, плавкая вставка в виде таблетки из фталиевого ангидрида позволяет определить температуру с точностью ±1°С, что позволит диагностировать причину выхода из строя двигателя и свидетельствовать о нарушении режима эксплуатации двигателя.

Предлагаемая плавкая вставка (термоиндикатор) может быть получена в промышленных масштабах, следовательно, она соответствует критерию “промышленная применимость”.

Формула изобретения

Плавкая вставка (термоиндикатор) для определения превышения температуры двигателя внутреннего сгорания сверх допустимого значения, состоящая из кристаллического химического вещества в виде таблетки, которую изготовляют путем прессования, отличающаяся тем, что в качестве указанного кристаллического химического вещества использован фталиевый ангидрид с температурой плавления 130,8°С, содержание которого в термоиндикаторе составляет 100%.