Устройство для измерения температуры

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реснублик (u>847074

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 3110.79 (21) 2850920/18-10

Р М К 3

Государственный комитет

СССР по дедам изобретений и открытий с присоединением заявки ¹â€”

G 01 К 7/40 (23) Г3риоритет

Опубликовано 15.07.81. Бюллетень Но. 26 (53) УДК.536. 51 (088.8) Дата опубликования описания 150781 (72) Авторы изобретения

° Ф

А.И.Рутман, М.Н.Медведев и .С.В.Горбовски (71) Заявитель Московский вечеРний металлУРгический ин (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ!

Изобретение относится к технике измерения температуры и может найти .применение в системах технологическо го контроля. 5

Известно устройство для измерения температуры, содержащЕе электро-. ды, помещаемые в ионизированную среду, и измерительную схему (1g .

Недостатком известного устройства является невысокая .точность обусловленная влиянием неоднородного распределения концентрации и степени ионизации в среде.

Известно также, устройство для измерения температуры, содержащее газо- 15 разрядную ячейку, подключенную к источнику питания и измерительной схеме P2) .

Однако при измерении температуры этим устройством в исследуемую среду помещается газораэрядная ячейка, что приводит к снижению точности измерений, так как,электроды газоразрядной ячейки также оказываются помещенными в.среду °

Цель изобретения — повыаение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено газбвым резервуаром, соединенным через термостатированный канал с объемом газоразрядной ячейки.

Предлагается также выполнить термостатированный канал в виде капиллярной трубки с развитой поверхностью теплообмена.

На фиг.1 показана конструкция устройства; на фиг.2 — схема включения.

Устройство для измерения температуры содержит газоразрядную ячейку

1, термостатированный канал 2, газовый резервуар 3, резисторы 4,5 и 6, блок .7 питания.

Устройство работает следующим образом.

Резервуар 3 помещается в среду, температура которой измеряется..При этом происходит раэогревание газа в. неМ. Разогретый гаэ расширяется и вытесняется через канал 2 в гаэораэрядную ячейку 1. Узкий канал 2, выполненный в виде капилляра или трубки с развитой поверхностью теплообмена, который может охлаждаться принудительно, затрудняет теплопередачу между резервуаром 3 и газораэрядной ячейкой 1. Поэтому температура в газоразрядной ячейке поддерживает-. ся постоянной. С разогреванием газа

847074 в резервуаре 3 давление в устройстве повышается. При этом происходит перераспределение плотности газа в резервуаре и газоразрядной ячейке.

В результате плотность разогретого газа в резервуаре падает, а в "холодной" газораэрядной ячейке 1, наоборот, возрастает. Эа счет этого в устройстве одинаковое давление. Возрастание давления к плотности газа в газораэрядной ячейке 1 приводит к увеличению напряженности электрического поля в разряде и к увеличению напряжения на гаэоразрядной ячейке. Таким образом, изменение напряжения на газораэрядной ячейке

1 оказывается однозначно связанным с изменением температуры среды, в которую помещен резервуар 3. Поддержание постоянной температуры в гаэоразрядной ячейке 1,предохраняет от нагревания наиболее ответственный узел устройства — газораэрядную ячейку с электродами, что увеличивает долговечность устройства.

Кроме того, это дает возможность линеаризовать выходную вольттемпературную характеристику устройства, что повышает точность измерений.

Электрические параметры разряда зависят как от давления газа в газоразрядной ячейке, так и от характера и интенсивности теплообмена газа в гаэоразрядной ячейке с внешней средой через стенку. Повышение температуры резервуара приводит к расширению газа. При постоянном объеме всего уст-, ройства расширение газа в резервуаре вызывает повышение плотности газа в разрядной ячейке. Это приводит к тому, что напряжение на газоразрядной ячейке оказывается пропорциональным давлению газа в ячейке. При этом чувствительность устройства, т. е. крутизна его вольттемпературной характеристики, зависит от отношения объема резервуара 3 к объему гаэораэрядной ячейки 1 и начальных давления и температуры газа в устройстве. Для линеаризации характеристики устройства и повышения его чувствительности целесообразно выбирать отношение объема газового резервуара к объему гаэораэрядной ячейки значительно большим единицы, а также значительно большим отношения измеряемой температуры к температуре газа в гаэоразрядной ячейке.

Наполняющими газами являются, например, аргон и криптон. Начальное давление устанавливается в диапазоне

50-500 мм рт.ст.

Газоразрядная ячейка включается в мостовую схему, образованную резисторами 4,5,6 и ячейкой 1. Напряжение пропорциональное температуре регистрируется в диагонали моста.

15 Проведенные лабораторные испытания подтверждают техническую перспективность предложенного устройства для измерения температуры, так как оно просто по своему техническому решещ нию, обладает высокой надежностью и точностью, дает возможность производить измерения в широком диапазоне температур, в том числе высоких, и обладает очень высоким уровнем выходного сигнала.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения температуры, содержащее газоразрядную ячейку, подключенную к источнику питания и измерительной схеме, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введен газовый резервуар, соединен-. ный через термостатированный канал с объемом гаэоразрядной ячейки.

2..Устройство по п,1, о т л и— ч а.ю щ е е с я тем, что в нем термостатированный канал выполнен в виде

4Q капиллярной трубки .с развитой поВерхностью теплообмена.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

4 Р 116637, кл. G 01 К 7/40, 1950.

2. Авторское свидетельство СССР по. заявке 9 2679312/18-10, кл. G 01 К 7/40, 01.10.79 (прототип).

847074

Составитель F).Àíäðèÿíîâ

Техред Т.Маточка Корректор Л.Иван

Редактор Т.Парфенова

Филиал ПНП ."Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,: 4

« «« ф

Заказ 5468/64, .. Гирек 9О7 : -- " Модин с«ное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,!Ж"35,: Раушская йаб.,д. 4/5