Способ определения термодинамической температуры

 

Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить точность определения термодинамической температуры. Измеряют токи насыщения в вакуумном промежутке при двух значениях напряженности электрического поля при известной температуре и при измеряемой температуре. В описании изобретения приведено соотношение, связывающее определяемую температуру с реперной температурой. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 01 К 7/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Е (21) 4663221/10 (22) 20.03.89 (46) 07.07,91. Бюл. М 25 (72) В.А.Глинский, P.Е.Тайманов и А.И.Похо- дун (53) 536.5 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1029015, кл. G 01 К 5/28, 1983, Авторское свидетельство СССР

М 77648, кл. G 01 К 11/00, 1948.

Изобретение относится к термометрии и может найти применение для прецизионного измерения температуры, Цель изобретения — повышение точности определения термодинамической температуры.

На чертеже приведена блок-схема устройства для осуществления данного способа.

Устройство содержит вакуумированный диэлектрический корпус 1, электроды 2 и 3, размещенные внутри корпуса и образующие с ним термоэмиссионный датчик. Электроды 2 и 3 включены.в электрическую цепь, состоящую из источника 4 регулируемого напряжения и измерителя 5 тока, последовательно которым подключен индикатор 6 максимума дифференциального сопротивления межэлектродного промежутка, в состав которого входят генератор 7 напряжения и измеритель 8 переменного тока, Способ реализуют следующим образом.

„„5U„„1661591 Al (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить точность определения термодинамической температуры. Измеряют токи насыщения в вакуумном промежутке при двух значениях напряженности электрического поля при известной температуре и при измеряемой температуре, В описании изобретения приведено соотношение, связывающее определяемую температуру с реперной температурой. 1 ил.

Термоэмиссионный датчик помещают в среду с известной (реперной) температурой

Т1 и с помощью источника 4 напряжения устанавливают в межэлектродном промежутке напряженность электрического поля

Е1, соответствующую току насыщения I1, а

1 затем — напряженность Ег, которой согласно эффекту Шоттки соответствует иное значение тока насыщения — lz, 1

С учетом эффекта Шоттки значение тока насыщения может быть определено по формуле

i = ВТ ехр(-С1/Т)ехр(0,441Е/Т), (1) где В и C1 — константы, зависящие лишь от размеров электродов и их эмиссионных свойств, причем C1 = Ф/К (Ф- работа выхода, К вЂ” постоянная Больцмана); Š— напряженность внешнего электрического поля:Т вЂ” температура среды, которую необходимо определить.

Из формулы (1) следует

11/!2 = eXP(a/T);

11 / 1г = ехр(а/Т1), 1661591

Т Т 1и 1 /1 — 1 п 1 2

Составитель l0.Андриянов

Техред М.Моргентал Корректор А. Осауленко

Редактор А. Козориз

Заказ 2116 Тираж 393 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 где а = 0,44 (l Е, — Eq ), 1 и Ь вЂ” токи насыщения при двух значениях напряженности электрического поля Е> и Ez и температуре контролируемой среды Т, в которую термоэмиссионный датчик перемещают из 5 среды с известной (реперной) температурой

Т1.

Искомую температуру Т определяют по формуле

Т= Т

Т= Т

1и 1 /4

С помощью устройства может быть реализован также упрощенный способ определе и температуры при котором термоэмиссионный датчик последовательно помещают в две среды с различными реперными температурами и в контролируемую среду. В этом случае регистрацию токов насыщения проводят при одном фиксированном значении напряженности электрического поля. Для определения выхода тока на насыщение используется индикатор максимума дифференциального сопротивления, а значение температуры Т определяется по расчетной зависимости.

Однако точность при таком методе ниже. чем в предлагаемом способе.

Предлагаемый способ может быть ис. пользован для целого ряда специальных,. случаев, Так, необходимость лишь единственной градуировки дает возможность строить с помощью такого метода независимую температурную шкалу, приписывая температуре Т> какое-либо точное значение. Возможность использования одной опорной температуры позволяет строить в рабочем диапазоне (400-2000 К) термодинамическую температурную шкалу.

Формула изобретения

Способ определения термодинамичеСкой тепмературы, заключающийся в измерении тока насыщения t> термоэмиссионного датчика, помещенного в контролируемую среду, отл и чаю щи йся тем,что,с целью повышения точности, термоэмиссионный датчик предварительно размещают в среде с известной температурой Т> и измеряют токи насыщения I> и I2 при двух фиксируемых значениях напряженности электрического поля — Е и Е2 соответственно, при измерении тока насыщения 1 устанавливают значение напряженности электрического поля

Е, затем изменяют его до значения Ez u измеряют ток насыщения!2, а термодинамическую температуру Т определяют по фор муле: