Устройство для измерения температурного поля

 

Изобретение относится к термометрии, может быть использовано для измерения как стационарных, так и нестационарных температурных полей сложного пространственного профиля и позволяет повысить точность измерений и снизить трудоемкость процессов измерения за счет исключения влияния нестабильности параметров импульсного источника излучения. Устройство содержит звуководы 1 и 2 из материалов с зависящим и независящим от температуры параметром Грюнайзена соответственно, акустические детекторы 3 и 4, измеритель 5 отношения импульсных напряжений, регист1 ратор 6 и импульсный источник излучения. 1 ил.

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 G 01 К 11/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOlVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4720695/10 (22) 20.07.89 (46) 30.10.91. Бюл. № 40 (71) Харьковский государственный университет им. А. М. Горького (72) Г. Ф. Попов, А. И. Калиниченко и В. Г. Рудычев (53) 536.5(088.8) (56) Патент США № 4246784, кл. G 01 К 1/00, опублик. 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1578520, кл. G 01 К 11/24, 1988.

Изобретение относится к температурным измерениям и может быть использовано для определения сложных температурных профилей стационарных и нестационарных тепловых полей, например, в ядерно-энергетических установках в условиях интенсивного радиационного воздействия, высоких давлений, наличия агрессивных сред и т. п.

Целью изобретения является повышение точности измерений и снижение трудоемкости процессов измерения и обработки результатов.

На чертеже приведена общая структурная схема предложенного устройства.

Устройство содержит два параллельных звуковода 1 и 2, первый из которых выполнен из материала с температурозависимым параметром Грюнайзена, а второй — из материала с температуронезависимым постоянным параметром Грюнайзена, два акустических детектора 3 и 4, акустически соединенных с одним из торцов звуководов 1 и 2 соответственно, измеритель 5 отношения

„,SU„„1688133 А1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ (57) Изобретение относится к термометрии, может быть использовано для измерения как стационарных, так и нестационарных температурных полей сложного пространственного профиля и позволяет повысить точность измерений и снизить трудоемкость процессов измерения за счет исключен ия влияния нестабильности параметров импульсного источника излучения. Устройство содержит звуководы 1 и 2 из материалов с зависящим и независящим от температуры параметром Грюнайзена соответственно, акустические детекторы 3 и 4, измеритель 5 отношения импульсных напряжений, регист ратор 6 и импульсный источник излучения.

1 ил. импульсных напряжений, числительный вход которого соединен с выходом акустического детектора 3, а знаменательный вход — с выходом акустического детектора 4, регистратор 6, подключенный к выходу измерителя 5 отношения импульсных напряжений, и импульсный источник 7 излучения.

В качестве материала звуковода 1 с температурозависимым параметром Грюнайзена могут быть использованы металлы и сплавы со структурным фазовым переходом 1-го или 2-го рода, например, редкоземельные металлы (диспрозий, гадолиний, тербий), сплавы с эффектом памяти формы с фазовым переходом типа аустенит — мартенсит (Cu—

А! — Ni, TiNi). Звуковод 2 с температуронезависимым параметром Грюнайзена может быть выполнен из меди, алюминия, титана и др. металлов.

Звуководы 1 и 2 могут быть выполнены как одномерными в виде прямых стержней, так и искривленными вдоль траектории, совпадающей с профилем контролируемого темФормула изобретения (6

Составитель В. Голубев

Редактор М. Циткина Техред А. Кравчук Корректор Н. Ренская

Заказ 3704 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 пературного поля, например,. в, форме меандра, плоской или объемной спирали.

Акустические детекторы 3 и 4:, йж 1ы обладать широкой полосой .п фск 1гия, слабой зависимостью чувствит фстя а температуры и могут быть изгщ 4 ены из широкополосной пьезокерамики с высоко- " температурной точкой Кюри, напрймер, типа

11,ТС-22; ПКР-26 и др.

В. качестве импульсного источника 7 излучения могут быть использованы различные источники ионизирующего излучения (пучки ускоренных электронов, протонов„ ионов и др. элементарных частиц) и лазеры„

В последнем случае по крайней мере один из звуководов должен бьггь прозрачным для 15 лазерного излучения и может быть выполнен, например, из кварцевого стекла. Во всех случаях энергетические параметры источника 7 излучения должны быть выбраны так, чтобы было возможно пренебречь поглощением излучения по толщине последовательно расположенных на пути излучения звуководов. Так, при использовании ионизирующих частиц их длина свободного пробега в материале звуковода должна превышать суммарную толщину обоих звуководов. 25

Устройство работает следующим образом.

Для определения распределения температуры в среде звуководы 1 и 2 располагают параллельно друг другу с зазором вдоль линии определения температурного поля. ЗО

После этого включают импульсный источник 7 излучения и обеспечивают локальный нагрев звуководов 1 и !. При этом в теле звуководов 1 и 2 возникают термоакустические волны напряжений, которые распространяются без искажений вдоль оси звуко- З5 водов и попадают в акустические детекторы 3 и 4. На выходе акустических детекторов 3 и 4 формируется электрический сигнал в виде импульсов напряжений, каждый из которых поступает на соответствующий вход измерителя 5 отношения импульсных напряжений. Выходной сигнал измерителя 5 отношения импульсных напряжений пропорционален отношению амплитуд термоакустических сигналов, несет информацию о величине температуры в каждой точке локального нагрева и не зависит от стабильности параметров импульсного источника 7 излучения.

Устройство для измерения температурного поля, содержащее первый звуковод, выполненный из материала с температурозависимым параметром Грюнайзена, первый акустический детектор, соединенный с первым звуководом, импульсный источник излучения и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и снижения трудоемкости процессов измерения и обработки результатов, в него введены второй звуковод, выполненный из материала с температуронезависимым параметром Грюнайзена, расположенный параллельно первому звуководу с зазором относительно него и имеющий геометрические размеры, идентичные геометрическим размерам первого звуковода, второй акустический детектор, соединенный с вторым звуководом, и измеритель отношения импульсных напряжений, числительный вход которого соединен с выходом первого акустического детектора, знаменательный вход — с выходом второго акустического детектора, а его выход — с входом регистратора.

Устройство для измерения температурного поля Устройство для измерения температурного поля 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к термометрии , а именно к средствам измерения температуры газовых сред по скорости распространения звука в газе

Изобретение относится к термометрии и позволяет расширить функциональные возможности за счет обеспечения измерения пространственного распределения неоднородных температурных полей сложного профиля и нестационарных температурных полей, повысить чувствительность, снизить трудоемкость процесса измерения

Изобретение относится к контактной термометрии и может быть использовано для измерений температуры в широком диапазоне

Изобретение относится к области контактной термометрии и может быть использовано во всех областях народного хозяйства, требующих измерения высоких температур

Изобретение относится к контактной термометрии

Изобретение относится к области температурных измерений

Изобретение относится к технике измерения температуры

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в термостатах для контроля постоянства температуры жидкой среды

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к датчикам температуры

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для измерения температуры. Чувствительный элемент для измерения температуры состоит из пьезоплаты 1, на поверхности которой сформированы не менее одного встречно-штыревого преобразователя 3 и не менее четырех отражающих структур. Не менее двух отражающих структур 4 расположены под отличным от нуля углом к штырям встречно-штыревого преобразователя 3 и не менее одной отражающей структуры находится вне площади, ограниченной апертурой встречно-штыревого преобразователя и расстоянием между наиболее удаленными отражающими структурами 2, расположенными на одной оси, пересекающей штыри встречно-штыревого преобразователя 3 под прямым углом. Технический результат: повышение точности измерения температуры за счет использования свойств двух направлений распространения поверхностной акустической волны. 1 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для дистанционного контроля температуры. Заявлен датчик температуры на поверхностных акустических волнах, содержащий герметичный корпус, в котором находится пьезоэлектрический звукопровод с большим температурным коэффициентом задержки (ТКЗ) порядка 10-4 1/градус. На рабочей поверхности расположены встречно-штыревые преобразователи (ВШП) с одинаковой центральной частотой f0, один из которых нагружен на приемо-передающую антенну, а другой ВШП является отражательным. Введен еще один пьезоэлектрический звукопровод с малым ТКЗ, в 50-100 раз меньшим по сравнению с ТКЗ порядка 10-4 1/градус, на котором расположены также два ВШП с той же центральной частотой f0, один из которых соединен электрически с приемо-передающей антенной параллельно с ВШП, расположенным на звукопроводе с большим ТКЗ, а другой ВШП - отражательный. Расстояние между центрами этих ВШП подбираются таким образом, чтобы задержка отраженного сигнала на пьезоэлектрическом звукопроводе с малым ТКЗ и на звукопроводе с большим ТКЗ при комнатной температуре были бы одинаковыми, либо отличались на величину 1/(4f0), а соответствующие ВШП, расположенные на разных пьезоэлектрических звукопроводах, должны иметь одинаковую полосу пропускания. Технический результат - повышение точности измерения температуры. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается фотоприемника для регистрации инфракрасного излучения в области 10,6 мкм. Фотоприемник включает в себя герметичную наполненную газом камеру, оснащенную входным окном, прозрачным для измеряемого излучения, и блок электроники. Внутри камеры, представляющей собой полый параллелепипед, на месте двух ее противоположных граней, вдоль которых распространяется измеряемое излучение, установлены соединенные с блоком электроники идентичные электроакустические преобразователи. Камера заполнена газовой смесью азот-элегаз общим давлением 1 атм и с относительной концентрацией элегаза , где - расстояние между входным окном и противоположной гранью камеры. Технический результат заключается в повышении чувствительности устройства. 1 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается способа измерения энергии излучения инфракрасного и терагерцового диапазонов. Способ включает в себя введение излучения в герметичную камеру, заполненную газом, и измерение величины нагрева газа, обусловленного поглощением излучения внутри камеры, посредством измерения скоростей прохождения акустических импульсов сквозь газ, на основании которой определяют искомую величину энергии излучения. Поглощение излучения осуществляется поглощающей пленкой, установленной внутри камеры, а в качестве газа для наполнения камеры используется ксенон. Технический результат заключается в повышении точности измерений. 1 ил.
Наверх