Устройство для измерения температуры

 

Союз Советсмме

Соцмалмстммесимх

Ресяублми

;; 663221

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6i) Дополнительное к авт. свиа-ву (22) Заявлено 11.04.77 (21) 47 973/18 -10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

2 (51) .М. Кл.

6 01 К 11/12

Государственный xowTeT

СССР по делам нзобретеннй

N QTKPblTNN

Опубликовано 5.06.79. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 29.06.79 (53) УДК 631.398: .536.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. P. Войцехов, М. М. Чернякова, F.. Н. Гулаков. 10. П. Мироненко и Л. Г. Бутенко (71) Заявитель (54) УГТРОЙГTВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМИЕРАТУРЫ

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано в различных областях науки и техники для дистанционного измерения температуры.

Известны устройства, позволяющие дистанционно измерять температуру по цвету датчика, установ- 5 ленногона исследуемом объекте (1).

Наиболее блюким к юобретению является устройство, содержащее источник белого света и термочувствительны и элемент, выполненный на основе оптически неоднородной смеси жидкого и твердого компонентов, помещаемых в кювету, одна из плоских стенок которой прозрачна, а на другую нанесено зеркально отражающее покрытие (2) .

- . 5

Поскольку термочувсгвительный элемент устрои- ства выполнен на основе оптически неоднородной смеси он не прозрачен для всех составляющих спектра белого света за исктпочением света узкого спектральни о состава. для которого совпадают по20 казатели преломления компонентов смеси при данной температуре. Этот свет, беспрепятственно пройдя сквозь термочувствительный элемент и отразившись от зеркально отражаюше! о покрытия на дне кюветы, определяет его цвет приданной температуре.

При юменении температуры. благодаря различию температу Г«ь! х коэффициентов, показателей преломления компонентов смеси, термочувствитель. ный элемент оказывается прозрачным для света иного спектрального состава, что проявляется как изменение цвета термочувствительного элемента и свидетельствует об изменении температуры объекта.

По цвету термочувствительного элемента определяют температуру объекта, на котором он установлен. Однако термодатчик имеет нюкую надежность, которая обусловлена тем, что при тепловом расширении жидкого компонента в кювете возникают значительные механические напряжения при полном заполнении кюветы жидким компонентом.

При использовании воздушного пузыря в кювете пузырь может свободно мигрировать в пределах кюветы и оказаться на пути светового луча, ч1 о исказит результаты измерения, а в ряде случаев может вообще исключить всякую возможность измерений. ббо22I

Цель изобретения — повышение надежности устройстваа.

Достигается это тем. что твердый компонент выполнен в виде пористого элементас полостью, расположенной HBIIpoTHB отверстия для заполнения кюветы, а на участок стенки кюветы над полостью нанесено непрозра п ое покрытие.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство включает в себя тер- 1р модатчик .1, установленнный на исследуемом объекте 2, и источник 3 белого света, освещающий термо1 датчик.

Термодатчик содержит кювету 4 с прозрачной верхней стенкой 5 и непрозрачной нижнеи стенкой i5

6, на которую нанесено зеркально отражающее покрытие 7, В кювете 4 находится оптически неоднородная система твердого 8 и жидкого 9 компонента, Твердый компонент 8 выполнен в виде пористого эле- 2о мента, полученного, например, путем спекания измельченного твердого компонента при температуре, близкой к размягчению. Форма и размеры элемента 8 соответствуют геометрическим параметрам внутренней полости кюветы 4. Например, 25 кювете в форме таблетки соответствует пористый элемент в форме диска.

У элемента 8 удален небольшой участок — сегмент 10. Положение элемента 8 зафиксировано в кювете 4 с помощью штифта 11 так, что сегмент З0 расположен напротив отверстия 12 для заполнения кюветы 4.

На участок стенки 5 над сегментом 10 нанесено непрозрачное покрытие 13

На нижнюю стенку 6 термодатчика 1 снаружи З5 нанесено покрытие 14 на основе липкого состава, например, аналогичное составу на изоляционных полихлорвиниловых лентах и сохраняющее приемлемую вязкость в широкой температурной области, охватывающей рабочий температурный диапа- 40 эон термодатчика. Поверх него установлена пленка 15.

Устройство работает следующим образом. На термодатчик 1, установленный с помощью липкого покрытия 14 на исследуемом объекте 2 направ- 45 ляется параллельный пучок белого света от.источника 3.

Термодатчик 1, характеризуясь спектральной избирательностью для проходящего сквозь оптически неоднородную систему жидкого 9 и твердо- 10

4 го 8 компонентов света, пропускает свет узкого спектрального состава, определяющего его цвет при данной температуре.

В соответствии со смещением полосы пропускания в связи с изменением температуры меняется цвет термодатчика. По его цвету дистанционно определяют температуру объекта.

Предложенное устройство не боится перегревов. Последнее обусловлено тем, что при заполнении кюветы 4 жидким компонентом 9 участок, свободный от твердого компонента 8 (сегмент), непосредственно прилегающий к отверстию 12, заполняется жидким компонентом 9 лишь частично. Благодаря капиллярным силам поры твердого элемента 8 оказываются заполненными жидкостью.

При нагреве жидкий компонент 9, расширяясь, компенсирует недостаток жидкости в сегменте, и, охлаждаясь, вновь подсасывается пористым элементом 8.

Поскольку положение элемента 8 зафиксировано в кювете 4 пузырек оказывается локализованным и, благодаря непрозрачному покрытию 13, выведенным из поля зрения светового луча.

Устройство может найти применение для теплового контроля элементов радиоаппаратуры, работающей в труднодоступных условиях (СВЧ поля, высокие электрические напряжения, глубокий вакуум), вращающихся объектов и тд.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее источник белого света и термочувствительный элемент, выполненный на основе оптически неоднородной системы из жидкого и твердого компонентов, помещенный в кювету, верхняя стенка которой прозрачна, а нижняя содержит зеркально отражающее покрытие,о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения надежности устройства,твердый компонент выполнен в виде пористого элемента с помолостью,расположенной напротив отверстия для заполнения кюветы,а на участок стенки кюветы над полостью нанесено непрозрачное покрытие.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР И 402763; кл. G 01 К 11/12, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР М 253408, кл. G 01 К 11/12, 1967.

669221 и

7 в 9 1Ф 1

Заказ 3647/33

Тираж 765 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Аносов

Редактор Е. Гончар Техред 3. Фанта Корректор М. Вигула