Датчик пульсаций температуры

 

ДАТЧИК ПУЛЬСАЦИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ , содержащий два термопреобразователя различной тепловой инерционности с термЬчувствительнь ш элементами , включенными по дифференциальной схеме, о т л И ч.а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения чйстотного диапазона измеряемых пульсаций температуры электропроводящих жидкостей в высокочастотную область спектра термрпреобразователь большей инерционности обра;зован камерой, снабженной пористой перегородкой, а термочувствительные элементы выполнены В виде отрезков неизолированного 1металлического микропровода, один из которых размещен внутри камеры, а другой - вне ее.

СООЭ COBETCHHX

МЯФЮОПН

РЕСПУБЛИК! !9) (!!) (5ц4 С 01 K 7/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делам изов аткнид и отнеытфд """ Юзъ с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " .", ..;,

N ARTOPGH(alV BV (21) 3715162/24-10 (22) 16.01.84 (46) 23.08.85. Бюп. Ф 31 (72) И.А.Степанюк (53} 536.53(088.8) (56) Ангорское свидетайьство СССР

Р 1013770, кйа .С 01 К 7/02, 1981

Дерюгин К.Ki Степанюк Й.А. Морская гидрометрия. Л.: Гидрометеоиэдат, 1974, с, 246-256. (54) (57) ДАТЧИК ПУЛЬСАЦИЙ ТЕМПЕРАТУ.РЫ, содержащий два термопреобразователя различной тепловой инерционности с термочувствительиыми элементами, включенными по дифференциальной схеме, о т л и ч.а ю шийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона измеряемых пульсаций температуры электропроводящих жидкостей в высокочастотную область спектра, термопреобразователь большей инерционности образован камерой, снабженной пористой перегородкой, а термочувствительные элементы выполнены в виде отрезков неизолированного металлического микропровода, один иэ ко- торых размещен внутри камеры, а другой — вне ее.

1174781

Изобретение относится к гидрофизическим измерениям и может быть использовано преимущественно для измерения пульсаций температуры морской воды в естественных условиях.

Целью изобретения является расширение частотного диапазона измеряемых пульсаций температуры электропроводных жидкостей в высокочастотную область спектра. l0

На чертеже изображен предлагаемый датчик, общий вид.

Датчик пульсаций температуры содержит камеру 1, внутренняя полость которой сообщается с исследуемой 15 средой через .пористую перегородку 2, термочувствительные элементы 3 и 4, выполненные в виде отрезков неизолированного металлического микропровода, электрические выводы 5. 20

Термочувствительный элемент 3 размещен внутри камеры 1 и образует вместе с ней термопреобразователь большей .тепловой инерционностй с постоянной

Термочувствительный элемент 4 установлен в держателях S, помещен не,посредственно в исследуемую среду и, следовательно, имеет весьма малую постоянную времени с„ .

Датчик функционирует следующим . образом.

При.проведении измерений. датчик . погружается в исследуемую электропроводящую среду, например морскую .воду, которая через. пористую перегородку 2 заполняет внутреннюю полость камеры 1. В зоне контакта металлических термочувствительных элементов 3 и 4 с морской водой обра" зуется двойиой электрический слой.

Морская вода относится к классу несимметричных сложных сильных электролитов, Потенциал образующегося . двойного электрического слоя в общем случае определяется уравнением Нернста .

RT

У= j + - ° ФнСм (1)

nF при наличии окислительной реакции и .r

RT С

Ч? = Р+ — -4- (2)

o nF C6 в случае химически пассивного металла, где См — исходная концентрация ионов металла вблизи .электрода;

С„ ; концентрация окисленной формы ионов;

С вЂ” концентрация восстановленной

& формы ионов;

К вЂ” универсальная газовая постоянная, Т вЂ” абсолютная температура, п — число электродов, участвующих в единичной реакции или валентность электродной реакции, F — постоянная Фарадея, P — значения потенциалов при

С =1 (r-ион/л) или

Сд

1.

С>

Таким образом, если в морской воде находятся две неизолированных металлических поверхности и металлы являются одинаковыми, то потенциалы двойных слоев, образующихся в зонах контактов с водой, равны между собой, а разность потенциалов равна нулю.

Если же возникает различие температур между этими зонами контактов, то возникает разность потенциалов

R(tq 1) аф = — - — — — пС„ пР (3) или ф = — — — — — In —, (4) R(ty -1 ) CA

nF С * где t< и t — значения температур зон контактов.

Одинаковый характер реакций в зонах контактов элементов 3 и 4 обес-! печивается тем, что камера 1 выполнена сообщающейся с, окружающей средой через пористую перегородку 2, т.е. состав электролита (морской воды) в камере и в окружающей среде один и тот же. Одинаков также металл элементов З.и 4. В связи с этим.при одинаковых температурах воды внутри и вне камеры разность потенциалов между элементами 3 и 4 оказывается равной нулю. При турбулентных пульсациях температуры на них реагирует только элемент 4. В результате возникают пульсации разности потенциалов, пропорциональные пульсациям температуры. Разность потенциалов между элементами 3 и 4 снимается с выводов 5

3 1174781 4. и по линии связи. (не приведена) по- шущий милливольтметр с большим ступает непосредственно на аналоговый входным сопротивлением f не при-, регистратор разностной ЗДС вЂ” самопи- веден .

Составитель В,Голубев

Редактор О.Черниченко Техред Л.Микеш Корректор, А. Зимокосов

Й «Ф и й Ю (Заказ 5175/43 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4