Устройство для измерения температуры
Изобретение относится к измерительной технике, конкретно к технике измерения температур путем измерения частоты инфразвуковых колебаний в газе выделенного объема. Устройство для измерения температуры содержит герметичный заполненный газом термопатрон. Внутри него размещены мембрана с жестким центром, акустический фильтр нижних частот и система фазовой автоподстройки частоты. Жесткий центр мембраны выполнен в виде тела переменной эталонной массы - в виде электромагнита с обмотками и грузами. Термопатрон выполнен в виде двух полусфер. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерений. 1 ил.
Изобретение относится к технике температурных измерений и может быть использовано как устройство общепромышленного назначения в метеорологии для поверки термометров.
Известны устройства для измерения температуры, использующие в качестве термодинамического тела газ, в которых температура представляется давлением газа. Однако высокая потенциальная точность измерения температуры в подобных устройствах технически трудно достижима (Д.В. Сивухин. Общий курс физики. Термодинамика и молекулярная физика. М., "Наука", 1979 г., стр.23-28). Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство измерения температуры по частоте инфразвуковых резонансных колебаний в газе выделенного объема:
где S - эффективная площадь мембраны, создающая колебания в газе выделенного объема V0; 
и М - масса и молекулярная масса газа, R - универсальная газовая постоянная, m - масса жесткого центра мембраны, Т - температура (Б.К. Григоровский. Газовые инфразвуковые измерительные системы. Метрология 3. 1993 г.). Недостатком известного устройства является неопределенность массы газа, заключенного в термопатрон, например, вследствие частичной утечки газа из термопатрона, что снижает точность измерения. Цель изобретения - повышение точности измерения температуры. Поставленная цель достигается тем, что масса жесткого центра выполнена в виде тела переменной эталонной массы. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства для измерения температуры. Устройство содержит термопатрон 1, мембрану 2, акустический фильтр низких частот - капилляр 3, частомер 4, генератор управляемой частоты 5, фазочувствительное устройство 6, датчик пульсации давления 7, привод 8, электромагнит 9, обмотки 10 электромагнита, грузы 11, лунки 12 для хранения грузов. Работает устройство следующим образом. Термопатрон 1 помещается в область пространства, температуру которой необходимо измерить. Газ в термопатроне приобретает температуру Т окружающей среды. Генератор 5 путем воздействия на привод 8 приводит в колебательное движение жесткий центр 9 мембраны 2, при этом в обеих камерах термопатрона 1 создаются равные и противофазные пульсации давления. Акустический фильтр 3 выравнивает статическое давление газа по обе стороны мембраны 2, а для пульсации давления газа представляет большое сопротивление. Сигнал, пропорциональный возникающим пульсациям давления, в одной из камер воспринимается датчиком давления 7 и подается на вход фазочувствительного устройства 6, равен нулю лишь при сдвиге фаз сигналов на его входах 90o. Иначе, схема, состоящая из датчика давления 7, управляемого генератора 5 фазочувстительного устройства 6, работает как система фазовой автоподстройки частоты инфразвукового резонанса: 
где m1 - масса электромагнита 9 без грузов 11. При той же самой температуре Т изменяют частоту резонанса путем присоединения к массе электромагнита 9 массы грузов 11: 
где m2 - масса электромагнита с грузами 11. Изменения массы электромагнита от значения m1 до значения m2 достигается включением обмотки 10 электромагнита под электрическое напряжение. Выполнение жесткого центра мембраны в виде тела переменной массы позволит определить массу тела, находящегося в термопатроне, по формуле 
, что снижает неопределенность массы тела находящегося в термопатроне, и тем самым повышает точность и достоверность измерения. Для повышения надежности работы термопатрон выполнен в виде двух полусфер с лунками для приема эталонной массы, выполненной в форме шара.Формула изобретения
Устройство для измерения температуры, содержащее герметичный заполненный газом термопатрон, размещенные внутри него мембрану с жестким центром, акустический фильтр нижних частот и систему фазовой автоподстройки частоты, отличающееся тем, что жесткий центр мембраны выполнен в виде тела переменной эталлонной массы - в виде электромагнита с обмотками и грузами, а термопатрон - в виде двух полусфер с лунками.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Устройство для измерения температуры // 1672240
Изобретение относится к струйно-акустическим измерительным устройствам и позволяет повысить точность измерения температуры
Способ определения температуры газовой среды // 1471818
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании нестационарных тепловых процессов в газовых средах.Цель изобретения - осуществление измерения и контроля температуры газовой среды внутри герметичных оболочек
Ультразвуковой преобразователь температуры // 1234732
Изобретение относится к контактной термометрии и может быть использовано во всех областях народного хозяйства, требующих измерения высоких температур
Струйно-акустический датчик температуры // 1171671
Устройство для измерения температуры // 1046626
Способ измерения температуры газа // 909589
Изобретение относится к области измерения технологических параметров в скважине и может быть использовано для передачи информации с забоя скважины на поверхность посредством акустической связи. Техническим результатом является обеспечение измерения в режиме реального времени свойств скважинной текучей среды как во время бурения, так и во время эксплуатации скважины. Предложена система (100) датчиков для измерения технологического параметра текучей среды в скважинном местоположении, содержащая резонатор (110) параметра, который расположен в скважине (106), имеющий частоту резонанса, изменяющуюся в зависимости от технологического параметра текучей среды и который в ответ формирует резонансный акустический сигнал на частоте резонанса, указывающей технологический параметр. Кроме того система содержит акустический датчик (118), расположенный в местоположении вблизи над поверхностью, разнесенном от резонатора параметра, схему измерения (102), соединенную с акустическим датчиком, и акустический источник, соединенный с трубой в местоположении вблизи над поверхностью и разнесенном от резонатора параметра, размещенного в скважине. При этом акустический датчик выполнен с возможностью приема резонансного акустического сигнала, передаваемого с резонатора параметра, схема измерения выполнена с возможностью формирования выходного сигнала технологического параметра, соответствующего технологическому параметру текучей среды, в ответ на принятый резонансный акустический сигнал, а акустический источник выполнен с возможностью передачи акустического сигнала в скважину. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения температуры полимерной оболочки волоконного световода. Способ измерения температуры полимерного покрытия волоконного световода состоит в проведение калибровки устройства путем осуществления внешнего нагрева оптического волокна и измерении зависимости резонансной частоты амплитудно-частотной характеристики колебательного контура от измеряемой термоконтроллером температуры. Температура полимерного покрытия при распространении излучения в оптическом волокне определяется при помощи сопоставления сдвига резонансной частоты колебательного контура с калибровочными коэффициентами. Данный метод позволяет измерять температуру полимерной оболочки оптического волокна в условиях прохождения оптического излучения, а также и других полимерных нитевидных структур. Технический результат - повышение точности определения температуры полимерного покрытия волоконного световода. 5 ил.
Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для измерения и мониторинга малых изменений температуры. Заявлен способ измерения температуры объекта с помощью чувствительного элемента (ЧЭ), представляющего собой стандартный двухвходовой резонатор на поверхностных акустических волнах (ПАВ). Измерения производятся следующим способом. При заданной температуре измеряется резонансная частота резонатора. Затем на этой частоте измеряется изменение фазы отраженного сигнала от преобразователя. Изменения фазы соответствуют изменениям температуры в окрестности заданной температуры. Количественное соответствие достигается при использовании соответствующей калибровки. При таком способе измерений (не используя усреднений) достигается более высокое разрешение по температуре (как минимум на два порядка величины) по сравнению с известными аналогами. Технический результат - повышение точности измерения температуры объекта в реальном масштабе времени. 6 ил.
