Устройство для измерения абсолютныхтемператур

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополиительйое к авт. свид-ву (22) Заявлено 090378 {21) 2588631/18-25

Союз Советских

Социалистических

Республик17654

<53)м, кл.з с присоединением заявки ¹

G F 1/13 (23) Приоритет

Опубликовано 300381,Бюллетень М 12

Государственный комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (53) УДК 681. 782 .. 473 (088. 8) Дата опубликования описания 3003.81 (72) Авторы изобретения

H,Н. околов, В.В. Алексеев и Л.М. Клюкин

Московский ордена Трудового Красного Знамени геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АБСОЛЮТНЫХ

ТЕМПЕРАТУР

Цель изобретения — увеличение точности регистрации температуры с одновременным повышением скорости

30 измерений, Изобретение относится к физическим методам измерения распределения тем" ператур по поверхности объектов с применением жидких кристаллов,преимущественно к измерению температур трубчатых систем, например, в геологии.

Известны устройства для измерения о абсолютных температур, включающие вкрапления термочувствительных холестерических жидких кристаллов в полимерной матрице, выполненной в виде гибкой пленки. Холестерический жидкий кристалл в определенном ин" тервале температур имеет разные цвета, в зависимости от абсолютного значения температуры в этом интервале. Когда гибкая пленка приводится в тепловой контакт с телом, разброс температур которого не превышает интервала существования жидкокристаллической фазы, распределение цветов по плоскости пленки будет однозначно соответствовать распределению температур по поверхности тела f,1), Недостатком известного устройства является узкий интервал- измеряемых температур, Наиболее близким к предл "аемому .является жидкокристаллический инди1 катор, содержащий множество элементов — карманов, заполнение которых имеет различные температурные- характеристики для каждого кармана. Все элементы нанесены на общее основание, служащее теплосъемником. Для измерения температуры основание приводится в тепловой контакт с измеряемым телом и по изменению цвета группы элементов судят об.абсолютной температуре тела j2), Недостатком известного устройства является невысокая точность регистра« ции температуры, обусловленная тем, 15 что измерения производятся в пределах одной небольшой площадки трубчатой системы, Разброс температуры пь периметру трубчатой системы или недос аточный тепловой контакт в

20 процессе одного акта измерения при водят к ошибкам в измерениях, кото-. рые могут быть устранены, например,. увеличением числа и точек измерений, что приводит. неизбежно к снижению

25 скорости измерений.

817654

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения абсолютных температур, например, трубчатых систем, теплосъемник выполнен в виде нескольких идентичных теплопроводных сегментов, вы- 5 .полиенных, например, из меди, на . каждый сегмент помещена группа жидкокристаллических (ЖК) индикаторов, снабженная двумя шкалами отсчета « цифровой (грубой) и коло- р риметрической (точной). Количество идентичных сегментов теплосъемника и соответственно групп ЖК индикаторов определяется удобством использования.

При малом числе сегментов точность измерений ниже, поскольку число точек, по которым устраняется температура, мало, при большом числе сегментов устройство громоздко в эксплуатации.

Для ускорения:процесса измерений 2О сегменты соединены между собой пружинной связью, в разрыве одной из которых размещен съемно -установочный замок-фиксатор.

На фиг. 1 изображена схема разме- g5 щения сегментов теплосъемника для измерения температуры трубчатой системы; на фиг. 2 -, вид а на фиг. 1.

Устройство для измерения абсолютной температуры трубчатой системы у)

1 содержит сегменты 2 теплосъемника, выполненные из теплопроводного материала, например красной меди, с теплопроводными вставками 3. Сегменты 2 соединены между собой пружинной связью 4, в разрыве одной из которых установлен съемно-установочный замок-фиксатор 5. На вставке 3 каждого иэ сегментов 2 размещена группа ЖК индикаторов 6, снабженная цифровой {грубой) шкалой 7 и коло- 4О риметрической (точной) шкалой 8.

В группе ЖК индикаторов 6 отдельные элементы имеют разный неперекрывающийся диапазон температурной чувствительности, т.е. изменяют последо- 45 вательно цвета по мере нагрева или охлаждения. в температурных интервалах, которые различны для каждого элемента группы.

Устройство работает следующим образом.

Устанавливают вокруг трубчатой системы 1 сегменты 2 информационного теплосъемника ., соединяя для этого замок в пружинной связи, при этом достигается тепловой контакт устройства с трубчатой системой.

После выдержки времени, необходимого для установления одинаковой температуры сегментов информационного d0 теплосъема и трубчатой системы, визуально определяют по цвету соответ- ствующего элемента индикации из жидкокристаллической пленки темпера-. туру трубчатой системы, считывая

)показания с двух шкал — грубой и точной по следующей методике.

По изменению цвета одного из элементов индикации грубо определяется какому диапазону температур соответствует данная трубчатая система, а затем по цветной точной шкале определяют число градусов, которое необходимо добавить к наименьшему .пределу найденного температурного диапазона.

Пример l. Элемент индикации, с диапазоном температур 40-60оС, принял желтый цвет. По точной шкале желтому цвету соответствует 13 С тогда окончательная абсолютная температура трубчатой системы будет равна 40 + 13 = 53 С.

Пример 2. Элемент индикации с диапазоном температур 60-80 (грубая шкала) принял светло-зеленый цвет что по точной шкале соответ0 ствует 16 С, тогда абсолютная температура трубчатой системы будет равна о - 160 76оС

Геометрические размеры, а также цифры на грубой и точной шкале, предлагаемого устройства носят условный характер. Это обусловлено тем, что радиусы выбранных сегментов информационного теплосъема могут отвечать только определенным интервалам. диаметров. труб, например, если взять масштаб приводимого чертежа

М 1:1, то такое, устройство может измерять абсолютные температуры трубчатых систем с диаметрами от

0,02 до 0,2 и. Для диаметров меньших или больших указанного интервала необходимо изготовление устройства аналогичной конструкции, но с гео" метрически пропорциональными элементами сегментов информационного теплосъема и звеньями пружинных связей. То же относится и к интервалам измеряемых абсолютных температур. Существующие элементы индикации из жидкокристаллической пленки могут работать в диапазоне (-50) - {+240) С,, поэтому, в зависимости от конкретных условий,на сегментах теплосъемника 2 устанавливаются соответствующие элементы индикации, причем максимальная точность отсчета может быть получена до 0 01 С.

Число сегментов теплосъемника выбирается с таким расчетом, чтобы при наименьшей сложности конструкции обеспечить наиболее надежный тепловой контакт с.трубчатой системой и для удобства визуального отсчета значений .абсолютных температуре

Предлагаемое устройство дает возможность проводить термоизмерения непрерывно на любом участке трубчатой системы, при высокой производительности выполнения работ по

817654

Формула изобретения

Составитель В. Цветков

Редактор Е. Дичинская Техред И.Асталош

Корректор Е. Рошко

Тираж 539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1440/62

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 термоиэмерениям эа счет удобства и простоты съема информации, Кроме того, количество обслуживающего персонала и уровень его профессионально-технической подготовки может быть значительно снижен по сравнению . с термоизмерениями, проводимыми с помощью известных устройств. Если учесть большие масштабы геологоразведочных, горных и-других работ этой отрасли и большой диапазон энергообеспечивающих систем, нуждающихся . в техническом контроле и регулировании, в частности по термопараметрам, то экономический эффект от внедре ния предлагаемого устройства будет достаточно большим.

Устройство для измерения абсолютных температур, например, трубчатых систем, содержащее жидкие кристаллы

ta качестве индикаторо температуры, размещенные на теплосъемнике, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности регистрации температуры и повышения скорости измерений, теплооъемник выполнен в виде нескольких идентичных теплопроводных сегментов, выполненных например, из меди, на каждом иэ сегментов размещена группа жидкокристаллических индикаторов, снабженная двумя шкалами отсчета - цифровой (грубой) и колориметрической (точной), причем теплопроводные сегменты соединены между собой пружинной связью, в разрыве одной из которых

15 установлен съемно-установочный замок-фиксатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3600000, кл. 350-160, опублик. 1972.

2. Патент CQ!A 9 3633425, кл. 350-160, опублик. 1972.