Устройство для градуировки термопреобразователя

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРА,Г1УИРПВКИ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащее теплоизолированную камеру, во внутренней полости которой расположен держатель с установленным на нем термопреобразователем , термостат с регулятором давления и температуры и крьпику , вьшолненную в виде горизонтально расположенной изотермической поверхности , соединенной тепловым мостом с термостатом, отличающ .е е с я тем, что, с целью расширения пределов градуировки, в него дополнительно введены изотермическая поверхность, второй термостат и соединяющий их второй тепловой мост, причем изотермические повррхности расположены параллельно одна другой, а держатель выполнен с возг можностью вертикального перемещения.

СОО3 СОВЕТСНИХ

COUW

РЕСПУБЛИН

Q% 01) 3цр Q 01 k 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

p"-,.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ "

Н АВТОРСНОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф (21) 3571490/24-10, (22) 04.04.83 (46) 23. 10.84. Бюл. У 39 (72) С.П.Логвиненко (71) Физико-.технический институт низких температур АН УССР (53) 536.532 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР .

М 236804, кл. G 01 К 15/00, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

У 664055, кл. G 01 К 15/00, 1977 (прототип). (54)(57) УСТРОРСТВО 71ЛЯ ГРАЧУИРОВКИ

ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащее теплоизолированную камеру, во внутренней полости которой расположен держатель с установленным на нем термопреобразователем, термостат с регулятором давления и температуры и крышку, выполненную в виде горизонтально расположенной изотермической поверхности, соединенной тепловым мостом с термостатом, о т л и ч а ющ .е е с я тем, что, с целью расширения пределов градуировки, в него дополнительно введены изотермическая поверхность, второй термостат и соединяющий их второй тепловой мост, причем изотермические поверхности расположены параллельно одна другой, а держатель выполнен с возможностью вертикального перемещения.

1120185 2

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано в устройствах для градуировки термопреобразователей.

Известно устройство, реализующее способ градуировки преобразователей, содержащее термометрическое тело, выполненное из вькокотеплопроводного материала, концевые участки которого помещены в объемы, заполненные 10 веществами с различными реперными температурами. Температура, при.которой осуществляется градуировка преобразователя, определяется местом его расположения в термометрическом 15 теле (1 ).

Недостатком устройства является низкая точность градуировки вследствие того, что возникает контактная разность температур между градуируе - 20 мым термопреобразователем и термометрическим телом, в котором он размещается .

Наиболее близким к предпагаемому по технической сущности и достигаемо-25 му результату является - устройство, для градуировки термопреобразователя, содержащее теплоизолированную камеру, во внутренней полости которой расположен держатель с установленным на нем термопреобразователем, термостат с регулятором давления и температуры и крьппку, выполненную в виде горизонтально расположенной изотермической поверхности Г2 3.

Недостатком известного устройства является ограниченный предел градуировки термопреобразователя, обусловленный тем, что градуировка фактически проводится при температуре 40 кипения жидкости, используемой в качестве реперного материала. Для получения градуировочной кривой при4 ходится использовать набор различных жидкостей. Кроме того, устройство не позволяет получить градуировочные значения параметров термопреобразователя при промежуточных температурах.

Цель изобретения - расширение пределов градуировки. 50

Для достижения поставленной цели в устройство для градуировки термопреобразователя, содержащее теплоизо-, лировайную камеру, во внутренней полости которой расположен держатель 55 с установленным на нем термопреобразователем, термостат с регулятором давления и температуры и крышку, выполненную в виде горизонтально расположенной иэотермической поверхности, соединенной тепловым мостом с термостатом, дополнительно введены изотермическая поверхность, второй термостат и соединяющий их второй тепловой мост, причем изотермические поверхности расположены параллельно одна другой, а держатель выполнен с воэможностью вертикального перемещения.

На чертеже изображены устройство и эпюра распределения температур по высоте камеры.

Устройство содержит камеру 1 с вакуумной теплоизоляцией, первый конденсационный термостат 2 с первой иэотермической поверхностью теплового моста 3 и линией 4 откачки и заполнения, второй конденсационный термостат 5 с экранирующей проходной пробкой 6 и трубопроводом 7 откачки и заполнения, вторую изотермическую поверхность с тепловым мостом 8, сосуд 9 с вакуумной изоляцией, уплот- . ненной крьш кой 10, на которой р аэмещены линия .11 откачки и съемное скользящее проходное уплотнение 12, измерительный зонд 13, оканчивающийся элек1рическим разъемом 14, механизм 15 перемещения, шкалу 16, градуируемый термопреобразователь 17, .размещенный на поверхности держателя 18, манометр 19, регулятор 20 давления, трубопровод 21, манометр

22, регулятор 23 давления, трубопровод 24, манометр 25, вентиль 26, регулятор 27 давления, трубопровод 28, уплотнения 29 и 30. Конденсационный ! термастат 5 защищен от излучения крьппки 10 экранами 31, имеющими тепловой контакт с трубопроводом 4.

Внутренняя полость первого конденсационного термостата 2 может быть соединена с полостью трубы 1 пробочным вентипем 32 через отверстие 33 в тепловом мосте 3 и отсоединена от регулятора 23 давления вентилем 34.

Второй конденсационный термостат 5 подвешен к крышке 10 посредством герметичной трубы 35. На тепловом мосте изотермической поверхности 3 размещены термопреобраэователь 36 и электрический нагреватель 37 регулятора 38 температуры, а также образцовый термопреобразователь 39. На тепловом мосте иэотермической поверхости 8 размещены термопреобразова1120185

3 тель 40, электрический нагреватель

41 регулятора 42 температуры и образцовый термопреобразователь 43.

Устройство работает следующим образом. температуру, соответствующую коорди нате

При выполнении градуировки с малыми значениями перепадов температур -Т на поверхности держателя

-2 r

18 устанавливают градуируемый термопреобраэователь (или несколько однотипных преобразователей), подсоединяют к его электрическим выводам измерительные линии, проходящие внутри зонда 13 к разъемам 14. Вво, дят зонд 13 внутрь цилиндра 1, размещая трубку 6 внутри полости конденсационного термостата 5. Герметиэируют скользящее уплотнение 12 и собирают механизм 15 перемещения.

Перемещают держатель 18 вниз до касания с изотермнческой 3 поверхностью, выбранной в качестве начала отсчета и по шкале 16 определяют начало отсчета. Перемещают держатель образца вверх до касания с изотермической поверхностью 8 и по шкале 16 опреде. ляют конец отсчета (.

Через трубопровод 11 откачивают внутренний объем сосуда 9, теплоизо- 3О лируя таким образом элементы, размещенные внутри него. Через 26 заполняют из баллона внутренний объем камеры 1 газом и регулятором 27 давления устанавливают и стабилизируют его 35 давление в пределах (1-0,1) мм рт.ст.

Более низкокипящей жидкостью заполняют первый конденсационный термостат 2 изотермическая поверхность

3 которого поддерживается тепловым 40

I мостом (массивная медь) при температуре жидкости при ее разных уров-! нях. Заполняют жидкостью с более высокой температурой кипения конденсационный термометр 5 и получают вторую изотермическую поверхность, охлаждаемую непосредственно жидкостью. Задавая и стабилизируя давления

Р„ и Р посредством регуляторов 20 и 23 давления и измеряя эти давления M манометрами 19 и 22 по известным зависимостям (или таблицам) определяют температуры Т„ и Т изотермических поверхностей. Отсчитывая коор динату 3 поверхности держателя 18 SS и учнтывая размер термопреобразователя по координате Р, по известной зависимости grad Т рассчитыванл его где Р— координата термолреобраэовател я;

Т1 — температура поверхности, являющейся началом отсчета; й3 — размеры термопреобразователя; и - постоянная для конкретного термопреобразователя, зависящая от его конструкции (для симметричной по теплопроводности конструкции

n= 2).

Перемещая термопреобраэователь при помощи механизма 15 по координате получают текущие значения температур термопреобраэователя в интерsa e Т,-T., При выполнении градуировок с большими значениями перепада температур Тд-Т„все операции выполняют аналогично, за исключением того, что вскрывают вентиль 32, вследствие чего камера 1 через отверстие 33 заполняется парами жидкости, залитой в полости конденсационного термометра 2. Далее камера t откачивается до давления Р (1-10 мм рт.ст.) при закрытых вентилях 26 и 3 1 через регулятор 27 давления. В данном случае P =Р . В полости камеры уста1 навливается стационарный поток газа снизу вверх, что существенно снижа- . ет подвод тепла из горячей зоны с температурой Т в зону с температурой Т при больших значениях Т -Т1 .

При отсутствии низкокипящих жидкостей или в интервале высоких температур градуировка может быть выполнена при задании температуры изотермических поверхностей Т1 и Т или Т, или Т электронными регуляторами температуры 38 и 42, с определением. градиента температур по показаниям образцовых термопреобраэователей 39 и 43, и значениям температуры изотермических поверхностей

3 и 8.

В предлагаемом устройстве за счет введения второй иэотермической поверхности с регулируемой температу. рой и перемещающегося в вертикальном направлении держателя удается обеспечить расширение предела градуи1120185

Составитель В.Копаев

Редактор Е.Лушникова Техред M.Êóçüèà Корректор Г.Огар

Заказ 7729/29 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

143035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ровки, так как градуировочные значения могут быть получены при любой температуре в диапазоне между температурами изотермических поверхностей.

Например, можно обеспечить градуировку термопреобразователя в диапазоне температур от галие вых до комнатухой и более высокой температуры в любом заданном интервале,