Устройство для измерения температуры

 

(1 1)

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.09.80 (21) 2979671/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5l) М. Кл.з

G01 К 1/00

Гасударственный комитет

СССР

Опубликовано 07.09.82. Бюллетень № ЗЗ

Дата опубликования описания 07.09.82 (53) УДК 536.53 (088.8) по делам нзобретеннй н еткрмтий

А. Н. Петров, В. С. Онищенко, Т. М. К

Е. А. Духовской и А. А. Силин (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО Д.ЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано в устройствах для измерения температуры, применяемых преимущественно при измерениях температуры жидких металлов, например при порционной плавке металлов и их сплавов.

Известно устройство для измерения температуры, содержащее измерительньн. электрод, присоединенный к источнику тока, схему сравнения, подключенную к измерительному электроду, выполненный в виде герметичного баллона, и регистрирующий прибор (1).

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения, которая обусловлена тем, что вследствие протекания в замкнутом объеме баллона неконтролируемых процессов при высоких температурах происходит выделение и поглощение газов стенками, приводящее к изменению эмиссионного тока, являющегося определяющим критерием измеряемой температуры.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения температуры, содержащее световод с измерительным электродом, соединенным с источником импульсного тока, схему сравнения, подключенную к измерительному электроду, и регистрирующий прибор (2).

Недостатком устройства является низкая точность измерения, обусловленная механизмом обмена термоэлектронов между измерительным электродом и охранным кольцом, а также изменением коэффициента черноты исследуемого объекта и измерительного электрода.

io Цель изобретения — повышение точности измерения температуры.

Эта цель достигается тем, что в торце световода выполнено цилиндрическое углубление, в котором укреплен цилиндрический измерительный электрод, высота которого в 20 — 40 раз больше толщины стенки световода в месте углубления.

На чертеже приведена конструкция устройства.

Устройство включает измерительный электрод 1, который представляет собой тонкостенный цилиндр с одним дном, изготовленный из жаропрочного металла, световод 2, диаметр световода D, диаметр ци957011

Формула изобретения з линдрического углубления д, высота измерительного электрода К.

Устройство работает следующим образом.

Измерительный электрод 1 подогревают путем электронной бомбардировки при помощи источника тока. Разогрев измерительного электрода 1 проводят до наступления равенства его температуры температуре измеряемого объекта. Приемником излучения через световод 2 измеряется температура в полости измерительного электрода и следовательно и исследуемого объекта.

Выполнение измерительного электрода в виде цилиндра, укрепленного в цилиндрическом углублении в торце световода, приводит к тому, что с целью исключения токов утечки измерительный электрод 1 работает в устройстве как цилиндр Фарадея, так как краевые эффекты в этом случае незначительны.

Поскольку в большинстве случаев в термометрии объекты, температуру которых измеряют., не являются «черными телами», а коэффициент черноты во время измерения меняется в широком пределе от 0 до 1.

Используя многократное диффузное отражение потока света, для физического моделирования планковского закона лучеиспускания можно стабилизировать коэффициент черноты с заданной точностью измерения.

Так, для абсолютно черного тела коэффициент черноты определяется по формуле

R, 2

Е = 1 — --: 4l где E — коэффициент черноты;

R — диффузная отражательная способность материала в наихудшем случае равна 1; с!2 — характерный поперечный размер имитатора;

1 — высота имитатора.

Следовательно, при выборе размеров соответствующих размеров стенки световода и высоты цилиндрического измерительного электрода повышается точность измерения из-за стабилизации коэффициента черноты до 0,999. В этом случае стенка световода представляет собой абсолютное черное тело, имеющее температуру цилиндрической части измерительного электрода, коэффициент черноты которого не зависит от температуры.

Предложенное устройство для измерения температуры, в котором измерительный электрод выполнен в виде цилиндра с углублением в световоде приводит к повышению точности определения температуры и найдет широкое применение в народном хозяйстве.

Устройство для измерения температуры преимущественно расплавленного металла, содержащее световод с измерительным электродом, соединенным с источником импульсного тока, схему сравнения, подключенную к измерительному электроду, и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в торце световода выполнено цилиндрическое углубление, в котором укреплен цилиндрический измерительный электрод, высота которого в 20 — 40 раз больше толщины стенки световода в месте углубления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

3> № 80276, кл. G 01 К 1/00, 1948.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 27880663/18-10, кл. G 01 К 1/00, 17.12.79 (прототип) .

ВНИИПИ Заказ 6583/28

Тираж 887 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4