Изобретение относится к области тер- мометрии и может быть использовано при измерениях пульсаций температуры газа, в частности воздуха, например, в метеорологии.

Известен датчик пульсаций температуры воздуха с автоматическим отфильтровыванием постоянной составляющей, содержащий батарею последовательно соединенных термопар $1).

1Î

Принцип работы этого датчика позволяет просто осуществить операцию фильтрации. Если одни из спаев термобатареи имеют большую тепловую инерцию, то снгнал на выходе дифференциальной термоба-( т5 тареи пропорционален разности температур между холодными (инерционными) и горячими (открытыми) спаями.

Батарею термопар получают гальваническим омеднением участков константановой проволоки, намотанной с шагом на каркас в виде крестовины так, что каждый вит0K намотки образует четыре тер мопары, причем холодные спаи помещены в блоках из теплоизолирующего материала например компаунде, а горячие спаи открыты, находятся между указанными блоками и отделены от них промежутками.

Каждый теплоизолирующий блок состоит из двух половин.

Недостатком известного датчика является низкая точность измерения, обусловленная неодинаковой температурой холодных спаев из-за размещения их в разных теплоизолирующих массах и шаговой намотки термобатареи, поскольку температура холодных спаев может быть различна как

B разных блоках, Т8К и в кажцом из них.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к описываемому датчику является датчик пульсаций температуры газа, содержащий последовательно соединенные термопары, расположенные на каркасе в виде тороидальной обмотки, причем холодные спаи термопар заключены в теплоизолирующую массу (2g.

8О2815

Расположение колодных спаев по кольцу, т. е. на значительном пространстве, приводит к тому, -что эти спаи могут иметь неодинаковую температуру, вслецствие чего снижается точность измерений.

Белью изобретения является повышение точности измерений.

Указанная цель цостигается за счет того, что спаи термопар расположены на внутренних участкак витков тороидальной обмотки, а каркас выполнен в вице катушки со щечками, межцу которыми рас положены горячие спаи термопар.

На чертеже изображен датчик, поперечный раврез.

Датчик оодермит каркас в виде катушки 1 со щечками 2. На этот каркас тороидально наметан кенстантановый провод, омедиеииые участие которого образуют термммиы 3. Хенедные спаи 4 термопар распележенм в теялоизолирующей массе

5 (кемнаунде) на внутренних участках витков обмотки в одной плоскости, перпендикулярной щюцольной оси катушки.

Горячие спад 6 расположены в той же плоскости на наружнык участкак витков и разделекы воздушными проме жуткюаа жруг ет друга и от катушки.

Указаииэе расположение спаев и термопар может быть достигнуто, наприме@ погружением тороидальной обмотки вертикально на пеловпну ее высоты в электролит .с последующим омеднением. После омеднения центральную часть катушки, в которой накодится колодные спаи, заливают застывающий теплоизолирующей массой 5, например эпоксидным компаунцом.

Описываемый цатчик работает слецуюцим образом. Для измерения пульсаций .температуры воздука датчик закрывают жалюзийиой противорадиационной защитой (на чертеже не показана), которая уменьшает воздействие солнечнык лучей и позволяет воздуку обдувать горячие спаи 6 и катушку 1. Датчик укрепляют иа метеорологической мачте (на чертеже не показа-, на), а его выход подключают к регистратору (на чертеже не показан). При кратковременном изменении (пульсации) температуры возцука изменяется температура горячик спаев 6, а температура колоднык спаев 4 за это время остается практически неизменной. В результате в терыопарак возникает электрический ток, по величине которого можно судить о величине данного кратковременного изменения (пульсации) температуры воздука.

При этом вследствие изменений скорости и направления обдувания, а также с изменением направления солнечных лучей в течение цня температура теплоизоляции изменяется в различных ее частях по разному, в результате этого разность температур между частями теплоизолирующей массы может достигать величио ны 1-2 С и более. Если в таких условиях холодные спаи будут располагаться в теплоизолирукнщей массе на большом расстоянии, то температура их может различаться на целые градусы, в то â åмя как точность измерений составляет о

0,02 С >а величина кратковременных пульсаций температуры возцула составляет не более 2 С.

Поскольку в описываемом цатчике холодные спаи 4 расположены на внутренник участках витков тороицальной обмотки в непосредственной близости npyt" от друга, то разность температур этих спаев будет незначительной, что исключает погрешности измерения, возникающие в случае расположения этик спаев на большом расстоянии. Кроме того, щечки 2 катуш <;; 1 не дают горячим спаям 6 соприкасаться с центральной частью катушки, поэтому горячие спаи 6 очень быстро принимают температуру исследуемого воздуха, не

ЗО искаженную температурой катушки. Б результате погрешность измерений пульсаций температуры воздуха описываемым датчиком буцет меньше, чем в известном устройстве (2 .

Формула изобретения

Датчик пульсаций температуры газа, содержащий последовательно соединенные

4О термопары, расположенные на каркасе в вице тороидальной обмотки, причем колодные спаи термопар заключены в теплоизолирующую массу, о т л и ч а ю щ и йвЂ” с я тем, что, с целью повышения точ45 ности измерений, колодные спаи термопар расположены на внутренних участкак витков тороидальной обмотки, а каркас выполнен в вице катушки со щечками, между которыми расположены горячие

50 спаи термопар.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Труды ИЭМ, вып. 12, 1970, с. 36 - 39.

2. Авторское свидетельство СССР

М 154690, кл. Cj 01 К 7/02 (прототип).

802815

Составитель В. Копаев

Редактор Т. Загребельная Техред М.Федорнак Корректор М. Шарошн

Заказ 10604/54 Тираж 918 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Устройство для измерения температурыповерхности нагретых тел // 800692

Способ изготовления рабочего спаятермопар из тугоплавких материалов // 800691

Устройство для измерения температурыжидкого металла // 800690

Устройство для измерения темпера-туры // 798508

Термопара // 794400

Устройство для измерения поверхностной температуры // 782465

Устройство для измерения температуры в зоне контакта деформирующих элементов протяжки с изделием // 781607

Устройство для измерения температуры вспышки нефтепродуктов // 777476

Способ измерения температуры // 777475

Устройство для измерения температуры // 2104504

Устройство для измерения разности температур // 2112940

Устройство для измерения температуры внутренней цилиндрической поверхности // 2114403

Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к устройствам для измерения температуры внутренней цилиндрической поверхности

Способ изготовления термопар // 2114404

Изобретение относится к технологии изготовления микротермопар и может быть использовано для изготовления термопар, позволяющих измерять температуру быстропротекающих процессов в объектах, имеющих большой градиент температур

Способ определения температуры контактного взаимодействия при трении и резании // 2124707

Изобретение относится к области исследования процессов контактного взаимодействия материалов, например при трении

Сенсорное устройство, устройство для измерения температуры и способ измерения температуры ликвидуса криолитовых расплавов // 2128826

Изобретение относится к сенсорному устройству для измерения температуры расплавов, а также к устройству для измерения температуры и способу измерения температуры ликвидуса криолитовых расплавов

Способ проверки соответствия сигналов термоэлектрических преобразователей действительным значениям температуры // 2129708

Изобретение относится к измерениям температуры термоэлектрическими преобразователями (ТЭП) и может быть использовано для их бездемонтажной проверки в процессе эксплуатации

Датчик теплового потока и способ его изготовления // 2131118

Изобретение относится к устройствам для измерения тепловых потоков, в том числе нестационарных, в частности для измерения теплового потока от движущейся среды к поверхности твердого тела

Установка для исследования температуры в зоне трения методом естественной термопары // 2138787

Способ определения температуры в зоне трения // 2146808

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения температуры в зоне сухого трения скользящих деталей, например подшипников скольжения