Термометр

 

Использование: измерение температуры . Сущность изобретения: термометр содержит термобаллон в виде двух полостей, заполненных веществами с различными термическими коэффициентами давления: полости капиллярами соединены с дифференциальным преобразователем давления, снабженным шкалами и капилляром с нейтральной жидкостью, снабженным запорным элементом.В качестве веществ использованы метиленхлорид и 1-10%-ный раствор метиленхлорида с пентином, шкалы размещены вдоль капилляров. 1 ил.

COlQ3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s G 01 К 5/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4850б29/10 (22) 18.07,90 (4б) 07.09,92, Бюл, ¹ 33 (71) Конструкторское бюро транспортно-химического машиностроения (72) А, М. Ф роло в (5б) Авторское свидетельство СССР

N 7078б, кл. G 01 К 3/08, 1947, Авторское свидетельство СССР

¹ 885821, кл, G 01 К 5/32, 1978, (54) ТЕРМОМЕТР (57) Использование: измерение температуры. Сущность изобретения; термометр соПредлагаемое изобретение относится к области измерительных приборов, а именно к жидкостным термометрам.

Известен дифференциальный газовый термометр, состоящий из двух заполненных газом баллонов, соединенных между собой капилляром со столбиком жидкости и капилляром для уравнивания давлений в баллонах, причем для установки столбика жидкости на нуль второй капилляр выполнен с эластичной средней частью, снабженной зажимами.

Недостатком данного термометра является возможность измерения только разности температур воды или газа, при этом отсутствует возможность фиксировать полученный результат, Прототипом предлагаемого устройства является манометрический термометр, содержащий термобаллон, разделенный жесткой перегородкой на две полости, заполненные веществами с различными термическими коэффициентами давления, в качестве которых используется газ с разной

„„5U,.„1760368 А1 держит термобаллон в виде двух полостей, заполненных веществами с различными термическими коэффициентами давления: полости капиллярами соединены с дифференциальнымм преобразователем давления, снабженным шкалами и капилляром с нейтральнойй жидкостью, снабженным запорным элементом, В качестве веществ использованыы метиленхлорид и 1 — 10;4-ный раствор метиленхлорида с пентином, шкалы размещены вдоль капилляров. 1 ил. плотностью, причем одна из полостей термобаллоча частично заполнена легкокипящей жидкостью.

Недостатками прототипа являются: различные термические коэффициенты давления для легкокипящей жидкости и газа, которые выражаются логарифмической зависимостью для жидкости!пРв = f(1/Т) и пропорциональной зависимостью для газа

Р = f(T), в связи с чем измерительная шкала будет неравномерной; фиксация крайних значений измеряемой температуры с помощью указателя, помещенного в столб промежуточной жидкости, предполагает только горизонтальное его расположение, что неприемлемо при работе с жидкостными термометрами (например. медицинским градусником), Целью изобретения является устранение указанных недостатков и создание экологически чистого термометра с уменьшенными габаритами при одновременном повышении чувствительности и воз1760368 можностью фиксации значения замеренной температуры изотермического тела в течение длительного времени по всей шкале.

Поставленная цель достигается тем, что в термометр введена дополнительная шка- 5 ла, а обе полости термобаллона заполнены легкокипящими жидкостями с разными термическими коэффициентами давления, например в качестве одного из веществ использован метиленхлорид, а другого — 1 — 10

10 -ный раствор метиленхлорида с пентином, при этом каждая из шкал размещена вдоль одного из капилляров, частично заполненных нейтральной жидкостью со стороны преобразователя давления. 15

Для фиксации измеряемой температуры в капилляре с нейтральной жидкостью дифференциального преобразователя давления установлен запорный элемент, Сущность изобретения основана на 20 том, что давление насыщенных паров жидкости имеет логарифмическую зависимость от температуры измеряемой среды и может быть выражено уравнением (1) где Ps — давление насыщенных паров жидкости;

Т вЂ” температура измеряемой среды;

А,В,С вЂ” постоянные коэффициенты (для 30 данной жидкости).

При измерении температуры термобаллон, разделенный жесткой перегородкой на две полости, помещают в измеряемую среду, в результате чего в них согласно уравне- 35 нию (1), устанавливаются соответствующие значения давлений насыщенных паров, разность которых компенсируется (уравновешивается) высотой столба нейтральной (промежуточной) жидкости, помещенной в 40 капилляр, Высота столба промежуточной жидкости может быть выражена уравнением

Ь= 2 !

45 где h — высота столба промежуточной жидкости;

Pz,Р— давление насыщенных паров жидкостей в термобаллоне; рз — плотность промежуточной жидко- 50 сти, g — ускорение свободного падения, Для обеспечения равномерности шкалы термометра целесообразно в качестве основной легкокипящей жидкости иметь в 55 одной полости какую-то определенную жидкость (например, метиленхлорид CH2Clz), а в другой полости термобаллона 1-10 -ный раствор основной жидкости и дополнительной (например, с пентином СвНв или керосином), таким образом и могут быть получены две легкокипящие жидкости с разными термическими коэффициентами давления, Сущность устройства поясняется чертежом.

Устройство состоит из термобаллона 1, разделенного жесткой перегородкой 2 на две полости А и Б, соединенные между собой капиллярами 3 и 4 с запорным элементом 5. Внутренняя полость капилляров 3 и 4 частично заполнена промежуточной жидкостью 6, а полости А и Б — легкокипящими жидкостями с разными температурами кипения. Между капиллярами 3 и 4 установлена двойная шкала 7.

При измерении температуры среды (тела) в полости А термобаллона 1 и капилляра

3 устанавливают давление насыщенных паров Р1 основной жидкости, определяемое уравнением (1). В другой полости Б, разделенной с полостью А жесткой перегородкой

2, и капилляре 4 устанавливают давление насыщенных паров Рг 1 — 10 -ного раствора основной и дополнительной жидкости, также определяемое уравнением (1). Разность давлений Р— Р компенсируется (уравновешивается) высотой столба (h) промежуточной жидкости 6 согласно уравнению (2).

Нижний мениск столба промежуточной жидкости 6 соответствует измеренной температуре по шкале 7. Перед проведением замера температуры среды открывают запорный элемент 5, а для фиксации полученного результата его закрывают.

Принцип работы термометра позволяет использовать его в различных диапазонах температур измеряемой среды, для чего могут подбираться различные пары легкокипящих жидкостей или концентрацией раствора. а также изменяться рецептура промежутсчной жидкости, с целью изменения ее плотности, а следовательно, точности выбранной шкалы.

Эффективность устройства основана на применении экологически чистых жидкостей при измерении температуры изотермического тела с фиксацией полученного результата взамен экологически опасной ртути.

Формула изобретения

Термометр, содержащий термобаллон, разделенный жесткой перегородкой на две полости, заполненные веществами с различными термическими коэффициентами давления и соединенные капиллярами с дифференциальным преобразователем давления, снабженным шкалой и капилляром с нейтральной жидкостью, и средство для фиксации температуры, отличающийся

Составитель А.Фролов

Техред М.Моргентал Корректор И.Шмакова

Редактор

Заказ 3179 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 тем, что, с целью уменьшения габаритов при одновременном повышении чувствительности, в него введена дополнительная шкала, в качестве одного из веществ использован метиленхлорид, а в качестве другого — 1—

10%-ный раствор метиленхлорида с пентином, при этом каждая из шкал размещена вдоль одного из капилляров, частично заполненных нейтральной жидкостью со стороны преобразователя давления.

2, Термометр по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в нем средство для фиксации

5 температуры выполнено в виде запорного элемента, установленного в капилляре с нейтральной жидкостью дифференциал ьного преобразователя давления.