Термостат для градуировки и поверки поверхностных измерительных преобразователей температуры

 

ТЕРМОСТАТ ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ И ПОВЕРКИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащий расположенный в теплоизоляционном корпусе сосуда с двойными стенками, осевое сечение которого , выполнено в виде трапеции, внутренние стенки образуют камеру с эталон: ной поверхностью и термобатарею,, о тличающийся тем, что, с целью расширения области его приЧменения , в нем термобатарея устамювлена в верхней части сосуда с двойными стенками, полость между которыми заполнена дистилированной водой. (Л О)

0476 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) 4 (11) .3(51) 6 05 0 23/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2830875/18-24 (22) 23.10.79 (46) 07.09 ° 83. Бюл. Р 33 (72) И.Д.Набитовин и Р.A.Ïîðòàê (71) Львовский ордена Ленина .политехнический институт (53) 621.555.3(088.8), (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 292078, кл. G 05 D 23/30, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

В 391545 кл. G 05 17 23/30, 1971 (прототип). (54)(57) TEPNOCTAT ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ

И ПОВЕРКИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащий расположенный в теплоизо-, ляционном корпусе сосуда с двойными стенками, осевое сечение которого выполнено в виде трапеции, внутренние стенки образуют камеру с эталонной поверхностью и термобатарею,. отличающийся тем, что, с целью расширения области его применения, в нем термобатарея установлена в верхней части сосуда с двойными стенками, полость между которыми запалнена дистилированной водой.

1040476

Изобретение относится к приборостроительной технике, а более конкре"но к термостатирующим устройствам.

Известны термостаты для градуировки и поверки поверхностных датчиков температуры, в которых. температура образцовой поверхности принимается равной температуре пара при кипении воды (100 С), нафталина (215 C) и . серы (444,6 о С) (11.

Однако тшательное измерение температуры пара с учетом атмосферного давления не устраняет .значительной методической погрешности, источниками которой являются градиенты температуры в слое конденсата на внутренней поверхности и в пристеночном слое воздуха, который всегда образуется при конденсации пара, смешанного с воздухом. Кроме того,. образцовая поверхность паровых термостатов имеет радиальнчй градиент темПературы за счет нескомпенсированных теплопотерь торцовой поверхностью крышки.

Я5

Указанные термостаты предназначены для градуировки поверхностных датчиков температуры в диапазоне температуры 100 — 4.44 С. Однако для поверки этих термопреобразоваи телей в основной реперной точке.

Международной температурной шкалы

0 С специального поверхностного термбстата не имеется. В связй с этим трудно осуществить точный контроль и учет погрешности измерения 35 поверхностных датчиков температуры в,интервале температур 0 — 100 о С.

Отсутствие требуемого поверхностного термостата объясняется труд- . ностью обеспечения термодинамическо- 4р

ro равновесия между температурной образцовой поверхности и температу; рой теплоносителя (воды) в точке

0 © С, так как 0 о С вЂ” это температура

его замерзания, при которой сводится 45 к нулю конвективный .теплообмен. В результате этого неизбежно возникает локальное искажение температуры обраэцовой поверхности в зоне уста новки поверяемого датчика, т.е. методическая погрешность измерения.

Наиболее близким к предлагаемому является термостат, состоящий из сосуда с крышсой, внутренняя полость которого заполнена теплоносителем и соединена с пароотводным патриком и уровнемером, а также электрического нагревателя, расположенного в нижней части сосуда. Этот термостат также предназначен для воспроизведения и ноддержания температуры образцовой 60 поверхности в точке кипения воды или другой жидкости Г2 ).

Однако для создания температуры. образцовой поверхности 0 о С он не пригоден.

Цель изобретения — расширение области применения путем обеспечения стабильности и точности воспроизводения температуры образцовой

О поверхности термостата в точке 4 С и использование этой температуры в качестве дополнительной реперной температурной точки, расположенной близко к общепринятой точке 0 С. Поставленная цель достигается тем, что в термостате термобатарея установлена в верхней части сосуда с двойными стенками, полость между которыми заполнена дистиллированной водой.

a)a чертеже показана конструкция предлагаемого термостата.

Термостат состоит из теплоизоляционного корпуса 1, в котором расположен сосуд 2 с двойными стенками, осевое сечение которого выполнено. в виде трапеции, внутренние стенки которого образуют камеру 3 с этадоннбй поверхностью 4 на которую поме щают поверхностные измерительные пре- . го -равновесия между температурой образователи,причем эталонная поверхность 4 изготовлена из материала высокой теплс проводности.,а конические стенки 5 -- из материала низкой теплопроводности. Сосуд 2 заполняется дистиллированной водой 6 до полного погружения в воду радиаторов холод.ных спаев 7 полупроводниковойГ термобатереи, посредством котррой осуществляется охлаждение воды. Отвод .тепла" от коммутационных пластин горячих спаев 8 термобатереи производится с помощью кольцевого радиатора 9, изготовленного из материала высокой теплопроводности. Охлаждение воды в термостате может осуществляться любым другим .способом, например, с помощью холодильного агрегата с трубчатым кольцевым испарителем.

Принцип работы и точное воспроизведение реперной точки 4 о С термостата основано на использовании физического явления, заключающегося . в особенности теплового расширения воды." Известно, что.чистая дйстиллированная вода расширяется .только при нагревании выше 4 о С. При нагревании от нуля. до.4 С объем воды о не увеличивается, а, наоборот, уменьшается. Другимй словами, при

4 о С вода имеет наибольшую плотность.

Охлажденные до 4 о С слои воды опускаются вниз и занимают самое нижнее положение, вытесняя более нагретые или более холодные слои.

В предлагаемом. термостате слои воды, охлажденные до 4 о С любым способом, опускаются на дно сосуда 2.

Высота столба воды над уровнем эталонной поверхности 4 должна быть такой, чтобы последняя была погружена в слои воды с наибольшей полностью, .10 404 16

Составиеель Н.Мирная

Редактор A.Курак Техред Ж.Кастелевич Корректор,+.ÌàêàÐåíêo

Заказ 6929/53 .Тираж 874 ... .... Подписное ........

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент., r. Ужгород, .Ул. Проектная, 4 т.е. с температурной 4 С, что может быть проверно путем погружения рабочей части ртутного термометра на соответствующую глубину или любым: ,другим способом. После нагрева выше

4 С эа счет теплообмена поверхности 5

4 с поверяемым преобразователем или окружающим воздухом менее плотные. слои воды поднимаются вверх вдоль стенок .сосуда к холодным спаям полупроводниковой термобатереи, охлажда." 10 ются до 4 С и опять опускаются в "нижнее положение.,/

Таким образом, за счет:естественно

-конвективного теплообмена эталонная 5 поверхность термостата непрерывно поддерживается в термодинамичесясн гравновесии с водой при температуре

4 С. За счет этого, а также самой большой среди других жидкОстей теплоемкости воды и высокой тепло» проводности.поверхности 4 быстро.. устраняются локальные искажения температуры образцовой поверхности в зоне установки поверяемого преобразователя. Благодаря тому, что эталонная поверхность термостата по всему периметру окружена стенка(ми, имеющими такую же температуру (4 о C) устраняется радиальный градиент температуры образцовой поверхности и связанная с .ним методическая погрешность градуировки или поверки.