Термодатчик для измерения темпера-туры поверхности воды

Авторы патента:

G01K7 - Измерение температуры термометрами, действие которых основано на использовании термочувствительных элементов, электрических или магнитных (термометры, дающие иные показания, чем мгновенное значение температуры G01K 3/00; измерение электрических или магнитных величин G01R)

G01K1/14 - опоры; крепежные устройства; устройства для установки термометров в определенных положениях

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 821948 (61) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) Заявлено18. 07. 77 (21) 25071б4/18-10 с присоединением заявки ¹â€” . (23) ПриоритетвЂ”

Опубликовано 150481 Бюллетень № 14 (51)М. Кл з

G 01 К 7/00

G 01 К 1/14

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 551. 526 (088.8) Дата опубликования описания 150481 (72) Автор изобретения

A.Т.Гопко (71) Заявитель

Морской гидрофизический институт AH Укра (54) ТЕРМОДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

ПОВЕРХНОСТИ ВОДЫ

Изобретение относится к измерению температуры, а именно к датчикам, фиксирующим температуру поверхностного слоя ("скин-слоя") воды, и может быть использован для контроля различных процессов на границе раздела "океан-атмосфера".

Известны устройства, предназначенные для измерения температуры поверх- 1О ностного слоя воды, содержащие термочувствительные элементы, укрепляемые на поплавке и размещаемые над и под границей раздела,(1J .

Одйако такие устройства не могут т5 обеспечить измерение температуры вблизи границы раздела даже нри отсутствии волн на поверхности воды, поскольку их термочувствительные элементы не могут быть локализованы в поверхностном слое.

Известен также термодатчик, термочувствительный элемент которого, поддерживаемый на поплавках, периодически пересекает границу раздела вода-воздух (2 .

Недостатком такого датчика является то, что о температуре поверхностного слоя судят лишь по точке резкого изменения профиля темпера- 30 турной кривой, построенной по результатам измерений.

Цель изобретения вЂ” повышение точности измерения температуры поверхностного слоя

Эта цель достигается тем, что термочувствительный элемент выполнен в виде терморезистора из микропровода, обладающего ферромагнитными свойствами, свободно подвешенного на двух поплавках, и постоян ного магнита, размещенного на раме поплавке, охватывающей поплавки с терморезистором.

Термочувствительный элемент снабжен вторым микропроводом с термическим коэффициентом сопротивления близким к нулю, при этом микропрово ды расположены параллельно и включены в схему вычитания.

На фиг.1 и фиг.2 представлен термодатчик.

Термодатчик содержит поплавки, образующие, например, раму вЂ” поплавок 1,,внутри которой. находятся поплавки 2 с термочувствительными элементами 3 и 4 из ферромагнитных микропроводов с диаметром около 50 мкм, причем один из них имеет термический коэффициент сопротивления (ТКС), 821948 формула изобретения

1. Термодатчик для измерения температуры поверхности, воды, содержащий термочувствительный элемент, закрепленный на поплавках, и вторичный прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, термочувствительный элемент выполнен B виде терморезистора из микропровода, обладающего ферромагнитными свойствами, свободно подвешенного на двух поплавках, и постоянного магнита, размещенного на раме вЂ” поплавке, охватывающей поплавки с терморезистором.

2. Термодатчик по п.1, о т л ивЂ” ч а ю шийся тем, что, термочувствительный элемент снабжен вторым микропроводом с термическим коэффициентом сопротивления близким

20 к нулю, при этом микропроводы расположены параллельно и включены в схему вычитания.

$,г Аа.2

ВНИИПИ Заказ 1799/б3 Тираж 907 Подписное Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4 близкий к нулю (например нихром), и не реагирует на изменения температуры, а другой вЂ” TKC, значительно больший нуля (например никель), к которым подсоединены эластичные пружинные токоотводы 5, связанные через клеммы 6 с выводными проводами 7. К .раме 1 крепится постоянный магнит (Измерение температуры происходит следующим образом.

Термочувствительные элементы 3 и

4 под действием магнитного поля постоянного магнита 8 подтягиваются к границе раздела и удерживаются под этой границей силами поверхностного натяжения воды. Из-за колебаний в магнитном поле термочувствительных элементов 3,4 под воздействием по.верхностных волн в них наводится ЭДС.

Результирующий сигнал с термодатчи.вЂ” ка образуют путем вычитания сигналов от термочувствительного элемента с большим ТКС и термочувствительного элемента с ТКС равным О, тем самым устраняя вклад в результирующий сигнал наведения ЭДС.

Поплавки рамы 1 размещают обычно исходя из условий устойчивости термодатчика на воде н минимальности возмущения поверхностных (капиллярных) волн.

Термодатчик обеспечивает измерения температуры в поверхностном слое толщиной, сравнимой с диаметром термочувствительного элемента, при волнении не более 2 баллов и капиллярных волнах с амплитудой до 1 см.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3670572, кл.G 01 К 1/14, опублик.20.06.72.

2. Андреев Е.Г., Лаворко В.С., Пивоваров A A Хунджуа Г.Г. О вертикальном профиле температуры вблизи границы раздела море-атмосфера.вЂ”

"Океанология", 1969, т.9, гг 2, с.348-352 (прототип).