Способ и прибор для измерения температуры поверхностей, например, поверхности почв

 

о 1ф7 (Класс 42i, 8

ОПИСАНИК ИЗаБРКТКНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, ВЫДАННОМУ НАРОДНЫМ КОМИССАРИАТОМ ТЯЖЕЛОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

;;;NTill(J . -,"

Б. П. Александров и А. В. Куртенер.

Способ и прибор для измерения температуры поверхностей, например, поверхности почв.

Заявлено 25 мая 1935 года за се 17С045.

Опубликовано 31 июля 1937 года.

Зарегистрировано в Гос1 дарственнол бюро последующей регистраиии изобретений при I ocnлане СССР

Главная трудность, возникающая при измерении температуры поверхности почв и аналогичных сред, заключается в том, что поверхность двухмерна, тогда как все термометры, применяющиеся для измерения ее температуры — трехмерны.

Всякий термометр, будь это ртутный термометр, термопара или термометр сопротивления, будучи приложен к поверхности почвы, закрывает ее и этим нарушает радиационный обмен ее со средой, что приводит к изменению величины измеряемой температуры

Всякий такой термометр, помимо этого, измеряет также и температуру воздуха в припочвенном слое.

Для геофизических, теплотехнических и агрономических целей точное знание температуры поверхности почвы весьма существенно, так как дает возможность учета количеств тепла, теряемых данной поверхностью путем лучеиспускания и конвекции, а также дает возможность контролировать степень воздействия тех или иных средств, которые применяются для регулирования этих потерь.

Для измерения температуры поверхностей, например, поверхности почвы, предлагается нижеописанный способ, сущность которого сводится к тому, .что температуру поверхности определяют по температуре окружающего индикатор лучистой энергии теплопроводного кожуха и заключенного в нем воздуха в момент равновесия лучистого теплообмена между измеряемой поверхностью и частями изме-! рительного прибора. Такси способ измерения дает возможность избавитьсяся от ряда ошибок, присущих известным способам измерения температуры поверхностей.

Для осуществления описанного способа измерения температуры поверхностей предлагается прибор, изображенный схематически на приложенном чертеже.

Предлагаемый способ измерения температуры поверхностей в основных деталях сводится к следующему.

Баланс лучистой энергии на спаях термостолбика, входящего в некоторую систему с другими телами, должен быть равен нулю, если все тела, входящие в систему, имеют одну и ту же температуру, что следует непосредственно из закона Кирхгофа.

В случае неравенства температур тел системы отклонение гальванометра, присоединенного к термостолбику, пропорционлльно величине этого баланса.

Выполнив систему так, чтобы температура Т, частей ее, включая сюда, холодные спаи термостолоика, была, общей для них и могла быть изме-, ! няема по произволу, и обозначив ! температуру поверхности одной, не включенной в изложенный выше перечень, части системы Ть можно выразить все изложенное так.

Л к = —,, б (72- — — 7),!, ( где к — отклонение гальванометра, Л вЂ” константа, имеющая размерность, площади, — константа лучеиспускания объек- та (почвь! и т g)

Т, — температура частей прибора и

„холодных" спаев помещенного в него термостолбика, ҄— температура поверхности ооъ-, екта (почвы и т. д,), 0< 3 и p — некоторые величины, зази- сящие от объекта и пр!!бора. ! к

При условии Т = — — 7! отклон"=,": å l гальванометра равно нулю.

Г1р бор для осущ "твления предг!а- гаем ого спососа состоит из металлического массивного кожуха, о-крытого с одной стороны и снлбженного нагревагельной обмоткой К из !-:ро- волоки высокого сопротивления. Ко- ! жух Л покрыт снаружи тепловой изо- ляцией 7, и внутрь его вставлен твр- l ! мометр t, например, ртутный. Внутри полости кожуха Л помещен индикатор Т лучистой энергии, например,! г

2 1 термостолоик, воспринимающий луче-, испускание исследуемой поверхно- сти Р. Для устранения воздействия на индикатор коротковолновой радиации посторонних источников, отражае- мой от исследуемой поверхности, спаи термостолбика могут быть покрыты слоем окиси магния. Индикатор Т соединен проводами и, и с гальванометром G. Индикатор закрыт окном l из каменной соли или флюорита, а кожух Л внутри высеребрен.

Обращение с прибором весьма просто. Направив его отверстием на объект Р, температура Т поверхности которого подлежит измерению, наблюдают отклонение на гальванометре в цепи термостолбика и доводят температуру прибора Т, (наблюдаемую с помощью термометра t) до значения Т,.

В момент совпадения этих температуо (температура поверхности объекта Т» равна Т,) отклонение гальванометра ! равно нулю.

Опыты, проведенные в Ленинградском Физико-Йгрономическом Институте, вполне подтверждают изложенное. Можно, пользуясь переносным гальванометром, легко учесть температуру поверхности объекта с точностью до 0,1 . Эта точность может быть повышена.

Г1редмет изобретения.

1. Способ измерения температуры поверхностей, например, говерхности почв, от.!!ичлюгцийся тем, что температур,, поверхности определя от по

icìïà!--àTóðå окружающего ичдикатор лучистой энергии те!!лопроводного кожуха и заклю!eH:!ого в нем воздуха в мо !ент достижения равновесия лучистого теплообмена между измеряемой поверхностью и частями измерительного прибора.

2. Г!рибор для осуществления спосаба по и. 1, отл".чающийся тем, что, с целью осуществления изменения температуры частей измерительного прибора в процессе измерения, окружающий индикатор лучистой энергии (например, термостолбик) теплопроводный кужух Л снабжен нагревательной обмоткой УС .

3 В приборе по п. 2 применение индикатора, например, термостолбика, спаи которого покрыты слоем окиси магния, с целью устранения воздействия на индикатор коротковолновой радиации посторонних источников, отражаемой от исследуемой поверхности.

К авторскому свидетельству Б. Ц. Александрова и А. В. Ь ртенер М 5141

Г

4Ю1Ю Л/Ю,г 7. 7 7 : .. 77777, Тип. „Печатный Труд". Зак. 4534 — 400

Способ и прибор для измерения температуры поверхностей, например, поверхности почв Способ и прибор для измерения температуры поверхностей, например, поверхности почв Способ и прибор для измерения температуры поверхностей, например, поверхности почв 

 

Наверх