Устройство для измерения температуры

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ :ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее резонансный датчик температуры, включенный в цепь обратной связи генератора частоты, частотомер и регистратор, отличающееся тем, что с целью повышения чувствительности устройства, резонансный датчик температуры выполнен в виде объемного резонатора СВЧ с подвижной торцовой стенкой, свободно взвешенной в магнитном поле короткозамкнутой сверхпроводящей катушки, жестко соединенной с корпусом объемного резонатора.

СОЮЗ CGBETCHNX

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИН

3(Я) с 01 . к 7/00

ЫИьАИИТЕК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г1О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2643906/18-10 (22) 12.07.78 (46) 07.06.84. Бюл. Ф 21 (72) П.Л; Адамович, А.В. Трубицын и Ф.Ф. Менде (7i) Физико-технический институт низких температур АН УССР (53) 536.53(088.8) (56) 1. Орлов М.П, Низкотемпературная термометрия, M., 1975, с. 113- 121.

2. Приборы и техника эксперимента, 1968, М- 4, с. 210-212, 3. Приборы и техника эксперимента, 1970, Ф 3, с. 258-259. (54)(57) УСТРОЙСТВО ЦЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ .ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее резонансйый датчик температуры, включенный в цепь обратной связи генератора частоты, частотомер и регистратор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что с целью повышения чувствительности устройства, резонансный датчик температуры выполнен в виде объемного резонатора СВЧ с подвижной торцовой стенкой, свободно взвешенной в магнитном поле короткозамкнутой сверхпроводящей катушки, жестко соединенной с корпусом объемного резонатора, 807771

88Щ1ПН Заказ 3933/1 ТиРаж 823 33адззиаира

Филиал ППП "Патент", г. Tmoyep„ya.éðîåêòâàë,4

Изобретение относится к области температурных измерений и может использоваться для измерения низких температур.

Известно устройство для измерения низких температур, состоящее иэ датчика температуры, представляющего собой резистор, сопротивление которого меняется с изменением температуры, 1Î и системы регистрации изменений омического сопротивления датчика температуры 5 1 3.

Известно также устройство цля измерения температуры с датчиком температуры, представляющем собой конденсатор, емкость которого является функцией температуры 2 3.

Недостатком описанных выше устройств является невысокая точность измерения температуры.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения температуры, содержащее датчик температуры, выполненный в виде кварцевого резона25 тора, включенного в цепь обратной связи высокостабильного генератора частоты, частотомер и регистратор f3 3.

Собственная частота колебаний кварцевого резонатора зависит от температуры. Поскольку частота колебаний является наиболее точно измеряемым параметром, в таком устройстве может быть достигнута высокая разрешающая способность. 35

Недостатком устройства является

его малая чувствительность при низких температурах, обусловленная слабой температурной зависимостью упругих свойств кварца при низких температу- 40 рах. з

Целью изобретения является повышение чувствительности устройства при измерении низких температур гелиевого диапазона. Я5

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения температуры, содержащем резонансный датчик температуры, включенный в цепь обратной связи частотного генератора, 5Î частотомер и регистратор, резонанCHblA T HK eM e T Phi BhthOJIHPH в виде объемного резонатора СВЧ с подвижной торцовой стенкой, свободно взвешенной в магнитном поле короткоэамкнутой сверхпроводящей катушки, жестко соединенной с корпусом объемного резонатора.

На чертеже. приведена структурная схема устройства.

Оно содержит объемный резонатор

СВЧ 1 с подвижной торцовой стенкой 2„ короткозамкнутую сверхпроводящую катушку 3, коаксиальные линии 4 связи, соединяющие объемный резонатор СВЧ 1 с высокостабильным генератором 5 частоты, чаcòîòîìåð 6 и регистратор 7.

Объемный резонатор СВЧ выполнен из сверхпроводящего материала и расположен в гелиевой ванне. Подвижная торцовая стенка 2 н короткозамкнутая сверхпроводящая катушка 3 в совокупности представляют собой сверхпроводящий электромагнитный подвес.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии электромагнитный сверхпроводящий подвес включен. Подвижная торцовая стенка 2 объемного резонатора 1 находится во взвешенном состоянии, не имея механического контакта со стенками объем" наго резонатора СВЧ 1. При изменении температуры подвижная торцовая стенка 2 смещается вдоль осиобъемного резонатора СВЧ 1 коротко замкнутой сверхпроводящей катушки 3, что влечет за собой изменение резонансной частоты объемного резонатора

СВЧ и соответственно частоты высокостабильного генератора 5, которое измеряется частотомером b и фиксируется регистратором 7. Чувствителькость предлагаемого устройства для измерения температуры (2-7) 10 5 Гц/К в интервале температур 2,2-6 К; чувствительность известного устройства не превышает величины 50-100 Гц/К при температуре жидкого гелия.