Устройство определения параметров поля температуры в объеме водной среды, возмущенной движением корпуса судна или модели



Устройство определения параметров поля температуры в объеме водной среды, возмущенной движением корпуса судна или модели
Устройство определения параметров поля температуры в объеме водной среды, возмущенной движением корпуса судна или модели

 


Владельцы патента RU 2589515:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для исследования взаимодействия судна или его модели с водной средой, стратифицированной по глубине слоями разной температуры. Заявлено устройство определения параметров поля температуры в объеме водной среды, возмущенной движением корпуса судна или модели, содержащее коммутатор, дифференциальный усилитель, систему термопар, образованную на общем термоэлектроде, горячие спаи которых соединены через коммутатор с первым входом дифференциального усилителя, а холодные спаи соединены со вторым входом дифференциального усилителя. Также в устройство введен электроизолированный от воды стержень, выполненный из материала с высокой теплопроводностью, например меди, установленный в непосредственной близости от горячих спаев термопар и соединенный с общим холодным спаем термопар, находящимся с ним в тепловом контакте. Технический результат - повышение точности термопрофилирования за счет обеспечения прямого измерения разности температур между прослойками водной среды относительно среднего значения температуры на участке измерения, определяемой по температуре электроизолированного от воды протяженного стержня, выполненного из материала с высокой теплопроводностью и установленного в непосредственной близости от горячих спаев термопар. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области исследования взаимодействия судна или его модели с водной средой, стратифицированной по глубине слоями разной температуры. Устройство в основном используется при проведении лабораторных исследований, когда средствами измерения температур являются термопары из разнородных материалов, генерирующие между спаями разность потенциалов, пропорциональную разности температур, и основано на использовании термопар класса медь-копель.

Известно изобретение по авторскому свидетельству №932277 «Многоточечный цифровой термометр» от 01.06.1982 г. (прототип). Данное изобретение состоит из системы термопар, образованной на общем термоэлектроде, коммутатора, термопреобразователя температуры свободных концов термопар, вычислительного блока, выполняющего в том числе функцию дифференциального усилителя, блока памяти, индикатора, причем термопреобразователь температуры свободных концов соединен с входом коммутатора, первый выход которого соединен с входом аналогово-цифрового преобразователя, а второй соединен с блоком памяти.

Недостаток прототипа заключается в невозможности измерения небольших значений пульсаций температуры на фоне более крупных по величине температур от волновых возмущений.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности регистрации изменений поля температуры относительно текущего среднего значения на участке измерения. Предложенное устройство позволяет осуществить регистрацию изменений пространственных распределений турбулентных пульсаций температуры на фоне более крупных волновых низкочастотных температурных возмущений водных слоев.

Поставленная задача решается за счет того, что в предлагаемом изобретении - устройстве определения параметров поля температуры в объеме водной среды, возмущенной движением корпуса судна или модели, содержащем коммутатор, дифференциальный усилитель, систему термопар, образованную на общем термоэлектроде, горячие спаи которых соединены через коммутатор с первым входом дифференциального усилителя, а холодные спаи соединены со вторым входом дифференциального усилителя, введен электроизолированный от воды стержень, выполненный из материала с высокой теплопроводностью, например меди, установленный в непосредственной близости от горячих спаев термопар и соединенный с общим холодным спаем термопар, находящимся с ним в тепловом контакте.

Сущность предложения заключается в прямом измерении разности температур между прослойками водной среды относительно среднего значения температуры на участке измерения, определяемой по температуре электроизолированного от воды протяженного стержня, выполненного из материала с высокой теплопроводностью и установленного в непосредственной близости от горячих спаев термопар.

Предлагаемое изобретение поясняется Фиг. 1, на которой изображена схема возможной реализации устройства. На фиг.1 приняты обозначения:

1 - термоэлектрод из копели;

2 - горячие спаи термопар;

3 - медный стержень;

4 - общий холодный спай термопар;

5 - электроизоляционное покрытие медного стержня;

6 - коммутатор;

7 - соединительные провода;

8 - дифференциальный усилитель;

9 - блок сбора данных.

На фиг. 1 изображены совместно размещенные в одном объеме водной среды термоэлектрод 1, горячие спаи термопар 2, установленный в непосредственной близости от них медный стержень 3 и находящиеся в тепловом контакте с ним часть термоэлектрода 1 с общим холодным спаем 4 и защищающее их от воды электроизоляционное покрытие 5. Горячие спаи термопар 2, образованные на термоэлектроде 1, соединены медными проводами 7 через коммутатор 6 с первым входом дифференциального усилителя 8, а общий холодный спай 4, отслеживающий температуру медного стержня 3, соединен со вторым входом дифференциального усилителя 8, выход которого подключен к блоку сбора данных 9.

Электроизолированный от воды медный стержень 3, протяженный по длине участка водной среды, осредняет существующие на этом участке температуры слоев водной среды. В результате находящийся в тепловом контакте с ним холодный спай 4 становится опорной точкой, относительно которой измеряются температуры прослоек воды, касающихся горячих спаев термопар 2. Волновые низкочастотные температурные возмущения слоев водной среды воспринимаются массой медного стержня 3, изменяя значение его температуры (средней для участка измерения), что обеспечивает возможность измерения небольших величин пульсационных составляющих на фоне помех. Коммутатор 6 последовательно подключает к первому входу усилителя 8, соединенного с блоком сбора данных 9, горячие спаи термопар 2, контактирующие со слоями воды.

Опорная точка 4 (общий холодный спай термопар) подключена ко второму входу усилителя 8 постоянно.

Блок сбора данных 9 производит регистрацию информации и ее визуальное представление.

Предложенное устройство может быть применено для проведения измерений незначительных величин турбулентных пульсаций температуры в присутствии крупных низкочастотных температурных возмущений водных слоев.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР, №932277 от 01.06.1982 г.

1. Устройство определения параметров поля температуры в объеме водной среды, возмущенной движением корпуса судна или модели, содержащее коммутатор, дифференциальный усилитель, систему термопар, образованную на общем термоэлектроде, горячие спаи которых соединены через коммутатор с первым входом дифференциального усилителя, а общий холодный спай соединен со вторым входом дифференциального усилителя, отличающееся тем, что в него введен электроизолированный от воды стержень, выполненный из материала с высокой теплопроводностью, установленный в непосредственной близости от горячих спаев термопар и соединенный с общим холодным спаем термопар, находящимся с ним в тепловом контакте.

2. Устройство определения параметров поля температуры в объеме водной среды, возмущенной движением корпуса судна или модели по п. 1, отличающееся тем, что стержень выполнен из меди.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения температуры при правке абразивных кругов инструментами из сверхтвердых материалов с помощью искусственной термопары, установленной на торцевой поверхности кристалла.

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения температуры объекта. Термоэлектрический преобразователь содержит защитный чехол (1), термометрическую вставку, направляющую трубку (2) для временного размещения в ней контрольного средства измерения температуры и клеммную колодку.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для измерения температуры и разности температур дистанционным беспроводным способом. Преобразователь содержит генератор, источник питания и чувствительный элемент.

Изобретение относится к области измерения температур. Устройство для измерения температуры, содержит две встречно включенные измерительную и дополнительную термопары.

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для осуществления мониторинга измерения температуры в труднодоступных местах и в средах. Согласно заявленному способу используют термопару 1 с твердой оболочкой 2 на рабочем спае 3, выполненную из плавкого вещества, с температурой плавления, соответствующей условию: tпл.п.в=(0,0001-0,6)tпл.ис.ср, где tпл.п.в - температура плавления плавкого вещества оболочки, °C; tпл.ис.cp - температура плавления исследуемой среды, °C. При этом в формовочную смесь литейной формы вводят термопару 1 с оболочкой 2 в зону замера температуры чугуна отливки до контакта поверхности оболочки 2 с поверхностью исследуемой среды, а съем информации ведут в процессе монотонного изменения физического состояния исследуемой среды.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для проведения температурных измерений. Устройство для измерения температуры содержит мост, собранный на резисторах R1, R2, R3, R4, питаемый от источника стабилизированного напряжения Uстаб (точки b, c).

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в процессе измерения температуры объекта. Заявлен электрический штекерный соединитель для контактирования с ответным штекерным соединителем и для электрического подключения по меньшей мере одного первого и одного второго проводника термоэлемента, включающий по меньшей мере одно проводящее электрический ток первое и второе контактное средство.
Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для изготовления термопар. Согласно заявленному способу перед изготовлением термопары готовят два проводника из разных сплавов диаметром 0,3 мм.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при проведении термометрических измерений. Заявлены термоэлектрическая система, способ гашения колебаний термоэлектрической системы и компрессор, содержащий указанную термоэлектрическую систему.

Изобретение относится к области температурных измерений и может быть использовано при наземных испытаниях элементов летательных аппаратов. Устройство для измерения разности температур содержит два встречно включенных термоприемника 1 и 2, находящихся при температурах t1 и t2 в контролируемой среде, усилитель 3, делитель напряжения 4 из последовательно соединенных резисторов 5-9.

Изобретение относится к области исследований газоконденсатных эксплуатационных скважин и может быть использовано при определении содержания углеводородов (далее - УВ) С5+в в пластовом газе непосредственно при проведении исследовательских работ газоконденсатных эксплуатационных скважин.

Изобретение относится к области измерения теплофизических характеристик физических сред и может быть использовано в морской биологии и химии для расчета температурных условий существования биологических объектов и течения химических реакций в верхнем слое донных осадков в условиях изменяющейся температуры водного слоя.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при измерении температуры расплавленных металлов. Удерживаемый посредством фиксирующего и движущего устройства (11) в области (12) фиксации контактный штырь (10) должен вставляться в имеющий продольную ось (4), открытый с торцевой стороны (5) металлургический зонд (3).

Изобретение относится к области радиотермометрии и может быть использовано для измерения глубинных температур объектов по их собственному радиоизлучению. Радиометр содержит антенну, последовательно соединенные направленный ответвитель, циркулятор, приемник, синхронный низкочастотный фильтр, фильтр высоких частот, компаратор, второй вход которого соединен с общей шиной радиометра, а второй вход циркулятора подключен к первой согласованной нагрузке, переключатель, первый и второй выходы которого соединены с одноименными входами направленного ответвителя, а первый, второй и третий входы подключены ко второй, третьей согласованным нагрузкам и к выходу последовательно соединенных источнику тока и генератору шума.

Изобретение относится к области измерения температур и может быть использовано измерении температуры при точении. Заявлено устройство для измерения температуры, содержащее заготовку, резец, к задней поверхности режущей пластины которого прикреплен проводник, взаимодействующий с измерительным прибором.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для тестирования жидкости, используемой как восстановитель, в связи с очисткой выхлопных газов из двигателя внутреннего сгорания.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при проведении термометрических измерений. Заявлены термоэлектрическая система, способ гашения колебаний термоэлектрической системы и компрессор, содержащий указанную термоэлектрическую систему.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для обнаружения контакта между устройством обнаружения контакта и объектом. Настоящее изобретение относится к устройству обнаружения контакта для обнаружения контакта между устройством обнаружения контакта и объектом, к способу работы устройства обнаружения контакта для обнаружения контакта между устройством обнаружения контакта и объектом и диагностическому устройству.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при дистанционном мониторинге состояния строительных конструкций. Заявлена система мониторинга формообразования монолитного объекта, содержащая цепочку датчиков, размещаемую в формообразующей конструкции перед процессом твердения, и линию связи, расположенную вдоль оси цепочки между ее первым и вторым концами.

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для измерений температуры тела. Датчик температуры изготавливается из нескольких слоев, где первый слой имеет центральный нагревательный элемент, встроенный в него.

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для измерения температурного профиля по глубине как на ходу судна, так и в дрейфе. Предложен термозонд, содержащий корпус, головную часть с грузом и измерительно-передающий блок, связанный с приемным блоком с помощью гидроакустического канала связи. Приемно-передающий блок выполнен в виде гидродинамического свистка с колебательным элементом в виде термочувствительной многослойной пластины. Термочувствительная многослойная пластина выполнена биметаллической с нечетным количеством двух чередующихся металлов и жестко закреплена с помощью штифтов в узлах изгибных колебаний термочувствительной многослойной пластины, размещенных только со стороны щелевидного сопла конического водозаборника, обращенного основанием в сторону головной части термозонда,. При этом штифты, установленные в других узлах изгибных колебаний пластины, расположены с возможностью продольного скольжения вдоль направляющих. Наружная поверхность корпуса снабжена наклонными направляющими. Технический результат - увеличение точности измерения температуры воды. 1 ил.
Наверх