Устройство для определения и визуализации температурных полей

Авторы патента:

Магомедова Кумсият Ахмедулбадавиевна (RU)

G01K11/165 - Измерение температуры термометрами, действие которых основано на изменении физических или химических свойств веществ в зависимости от температуры, не отнесенными к группам G01K 3/00,G01K 5/00,G01K 7/00 или G01K 9/00

G01K11/16 - органических веществ

G01K11/12 - с использованием изменения цвета или прозрачности (G01K 11/32 имеет преимущество; термочувствительные листы, используемые в термографии, B41M 5/00)

Владельцы патента RU 2742285:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ДГТУ) (RU)

Изобретение относится к измерительной технике, в частности может быть использовано для определения и визуализации температурных полей плоских поверхностей. Устройство состоит из основания, выполненного из высокотеплопроводного материала (например, меди) в виде рамки, на внутренней торцевой поверхности которой закреплена жидкокристаллическая пленка. Жидкокристаллическая пленка закреплена на рамке с помощью крепежных приспособлений, имеющих возможность перемещаться в вертикальном направлении при оказании на них механического давления, таким образом, чтобы она выступала за верх рамки в направлении к поверхности, температурное поле которой подлежит определению и визуализации. На внешней торцевой поверхности рамки по ее периметру с хорошим тепловым контактом рабочей поверхностью установлены термоэлектрические модули, опорной поверхностью сопряженные с радиаторами, питаемые электрической энергией от источника постоянного тока. Радиаторы образуют единую радиаторную систему, представляющую собой замкнутую поверхность из высокотеплопроводного материала, повторяющую контур рамки, со стороны, противоположной размещению термоэлектрических модулей, имеющую оребрение. Технический результат - повышение точности определения и визуализации температурного поля плоской поверхности за счет обеспечения более плотного контакта жидкокристаллической пленки с данной поверхностью. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности может быть использовано для определения и визуализации температурных полей плоских поверхностей.

Прототипом изобретения является конструкция устройства, описанная в [1]. Устройство содержит основание, выполненное из высокотеплопроводного материала в виде рамки, на внутренней торцевой поверхности которой закреплена жидкокристаллическая пленка. На внешней торцевой поверхности рамки по ее периметру с хорошим тепловым контактом рабочей поверхностью установлены термоэлектрические модули (ТЭМ), опорной поверхностью сопряженные с радиаторами, питаемые электрической энергией от источника постоянного тока.

Недостатком устройства является сложность обеспечения плотного контакта жидкокристаллической пленки с поверхностью из-за ее неидеальной плоскостности, наличия шероховатостей, и соответственно, невысокая точность определения и визуализации ее температурного поля.

Целью изобретения является повышение точности определения и визуализации температурного поля плоской поверхности за счет обеспечения более плотного контакта жидкокристаллической пленки с данной поверхностью.

Цель достигается тем, что жидкокристаллическая пленка закреплена на рамке с помощью крепежных приспособлений, имеющих возможность перемещаться в вертикальном направлении при оказании на них механического давления, таким образом, чтобы она выступала за верх рамки в направлении к поверхности, температурное поле которой подлежит определению и визуализации. При этом радиаторы образуют единую радиаторную систему, представляющую собой замкнутую поверхность из высокотеплопроводного материала, повторяющую контур рамки, со стороны, противоположной размещению термоэлектрических модулей, имеющую оребрение.

Конструкция устройства приведена на фиг. 1. Прибор состоит из основания, выполненного из высокотеплопроводного материала (например, меди) в виде рамки 1, на внутренней торцевой поверхности которой закреплена жидкокристаллическая пленка 2. Жидкокристаллическая пленка 2 закреплена на рамке 1 с помощью крепежных приспособлений 3, имеющих возможность перемещаться в вертикальном направлении при оказании на них механического давления (например, за счет шарнирного механизма), таким образом, чтобы она выступала за верх рамки в направлении к поверхности, температурное поле которой подлежит определению и визуализации. На внешней торцевой поверхности рамки 1 по ее периметру с хорошим тепловым контактом рабочей поверхностью установлены ТЭМ 4, опорной поверхностью сопряженные с радиаторами, питаемые электрической энергией от источника постоянного тока (на фиг. 1 не показан). Радиаторы образуют единую радиаторную систему 5, представляющую собой замкнутую поверхность из высокотеплопроводного материала, повторяющую контур рамки 1, со стороны, противоположной размещению ТЭМ 4, имеющую оребрение.

Устройство работает следующим образом. С помощью ТЭМ 4, находящихся в контакте с рамкой 1, температура жидкокристаллической пленки 2 стабилизируется на определенной температуре так, чтобы вся ее поверхность имела одинаковый цвет. Затем жидкокристаллическая пленка 2 приводится в тепловой контакт с поверхностью, температура которой подлежит определению и визуализации. За счет неравномерности температуры поверхности жидкокристаллическая пленка 2 изменит цвет, причем цветовая картина будет соответствовать температурному полю поверхности. Значения температуры в каждой точке поверхности могут быть определены по градуировочным цветовым шкалам. Наличие крепежного приспособления 3, имеющего возможность перемещения в вертикальном направлении, сопровождаемого перемещением в том же направлении жидкокристаллической пленки 2, позволяет определять и визуализировать температурные поля как ровных, так и вогнутых и выпуклых поверхностей. Радиаторная система 5 предназначена для отвода теплоты и стабилизации температуры опорной поверхности ТЭМ 4.

Литература

1. Исмаилов Т.А. Термоэлектрические полупроводниковые устройства и интенсификаторы теплопередачи. СПб.: Политехника. - 2005. - 533 с., С. 457-459.

Устройство для определения и визуализации температурных полей, содержащее основание, выполненное из высокотеплопроводного материала в виде рамки, на внутренней торцевой поверхности которой закреплена жидкокристаллическая пленка, а на внешней торцевой поверхности рамки по ее периметру с хорошим тепловым контактом рабочей поверхностью установлены термоэлектрические модули, опорной поверхностью сопряженные с радиаторами, питаемые электрической энергией от источника постоянного тока, отличающееся тем, что жидкокристаллическая пленка закреплена на рамке с помощью крепежных приспособлений, имеющих возможность перемещаться в вертикальном направлении при оказании на них механического давления, таким образом, чтобы она выступала за верх рамки в направлении к поверхности, температурное поле которой подлежит определению и визуализации, а радиаторы образуют единую радиаторную систему, представляющую собой замкнутую поверхность из высокотеплопроводного материала, повторяющую контур рамки, со стороны, противоположной размещению термоэлектрических модулей, имеющую оребрение.

Изобретение относится к волоконно-оптическим датчикам и их изготовлению. Волоконно-оптический датчик состоит из оптоволоконного чувствительного элемента, расположенного внутри оптического волокна с акрилатным покрытием, отвержденной клеевой подложки из высокотемпературного влагостойкого эпоксидного клея, армированного буферного покрытия, а также элемента для крепления армированного буферного покрытия, выполненного из того же материала, что и указанная отвержденная клеевая подложка.

Наземный пассивный микроволновый радиометрический комплекс для измерения высотного профиля температуры нижней и средней атмосферы земли // 2726276

Изобретение относится к устройствам измерения характеристик атмосферы, позволяет измерять высотный профиль температуры нижней и средней атмосферы с поверхности Земли и представляет собой пассивный наземный комплекс из трех сопряженных с персональным компьютером спектрорадиометров, каждый из которых имеет внутреннюю систему калибровки и рупорную антенну предельно малых габаритов со специальным образом профилированным сечением.

Датчики на основе электроактивных полимеров и способы восприятия // 2723887

Изобретение предлагает систему с датчиком на основе электроактивного материала (предпочтительно электроактивного полимера), содержащую датчик (22) на основе электроактивного материала и систему (28) управления для выполнения измерений, относящихся к импедансу датчика на основе электроактивного материала, на по меньшей мере первой и второй различных частотах.

Способ определения температуры начала изменения показателей термоокислительной стабильности и предельной температуры работоспособности смазочных материалов // 2722119

Изобретение относится к технологии определения показателей термоокислительной стабильности смазочных материалов. Предложен способ, при котором пробы смазочного материала термостатируют минимум при трех выбранных температурах в присутствии воздуха с перемешиванием постоянной массы в течение времени, через равные промежутки времени пробу окисленного смазочного материала взвешивают, часть пробы фотометрируют и определяют оптическую плотность, испаряемость и коэффициент термоокислительной стабильности.

Способ нанесения термоплавких составов // 2719317

Изобретение относится к способу нанесения термоплавкого состава полуавтоматической установкой шелкотрафаретной печати (ШТП). Способ нанесения термоплавких составов включает измельчение парафина до однородной массы, добавление к нему бензола в соотношении 1:1, интенсивное перемешивание до растворения парафина, после чего добавляют парафин и доводят соотношение парафин:бензол до 2:1 при постоянном интенсивном перемешивании, затем на рамку трафарета ровным слоем в 5-8 слоев распыляют фотоэмульсию общей толщиной слоев 0,1±0,05 мм, после чего трафарет с нанесенной на него фотоэмульсией засвечивают с помощью кальки с нанесенными на ней фигурами, излишки фотоэмульсии удаляют, трафарет подвергают сушке при температуре 30-40°С в течение 6-8 ч, после этого готовый трафарет закрепляют на установке ШТП, заливают полученной парафин-бензольной смесью толщиной 0,1±0,05 мм, продавливают полученную смесь на заранее подготовленное окрашенное основание и оставляют до полного высыхания при температуре 25°С в течение 4 ч.

Способ дистанционного определения термодинамической температуры быстропротекающего процесса, развивающегося в радиопрозрачном объекте, устройство для его осуществления, способы калибровки устройства и генератора шума в составе этого устройства // 2698523

Изобретение относится к технике радиофизических измерений и может быть использовано для измерения в миллиметровом участке спектра собственного теплового излучения разнообразных быстропротекающих газодинамических процессов, развивающихся в радиопрозрачных объектах.

Способ измерения температуры // 2691766

Изобретение относится к области нанотехнологий и может быть использовано в области измерения локальных слабых температурных полей с микро- и наноразмерным разрешением в микроэлектронике, биотехнологиях и др.

Измерение температуры мочевого пузыря для высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука // 2686294

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам для измерения температуры тела при осуществлении высокоинтенсивного сфокусированного ультразвукового воздействия.

Способ прогнозирования и управления состоянием буровой площадки, основанный на распознавании визуальных и тепловых изображений // 2666944

Изобретение относится к прогнозированию и управлению состоянием буровой площадки. Техническим результатом является повышение эффективности прогнозирования и управления состоянием буровой площадки.

Способ определения температуры стеклования // 2665500

Изобретение относится к области измерений и может быть использовано для исследования теплофизических характеристик электроизоляционных материалов. Согласно предложенному способу определения температуры стеклования проводят серии испытаний вдавливанием индентора в поверхность испытуемого материала при плавно изменяющейся температуре.

Обратимый термохимический цветовой индикатор // 2741011

Изобретение может быть использовано при индикации и визуальном контроле температуры в технологических процессах. Предложен обратимый термохимический цветовой индикатор на основе двойного биметаллического координационного соединения - дигидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III)диакватрис(никотиновая кислота) тербия(III), обладающий обратимым изменением окраски при нагревании до 120°С.