Устройство для измерения температуры Советский патент 1983 года по МПК G01K11/20 

tff

L

Од

со

00 CD Изобретение огносигся к измеригепьной гехнике, а именно к цагчикам гемпературы, и можег быть использовано аля измерения температур в пределах 15О-4ОО°С.. Известны устройства для измерения температуры, в которых используется температурная зависимость интенсивности свечения люминесцентного термо- датчика Cl3 , Необходимым элементом в таких устройствах является источник возбужда ющего излучения (как правило ультрафиолетовый), чем существенно огран чиваются их практические возможности. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения температуры, содержащее люми- ecцeнтный термодатчик, приемник излучения и регистратор С2 1. Использование электролюминесцентны конденсаторов существующих типов не позволяет достичь вьсокой точности из мерения температуры таким устройством а наличие источника питания электро- люминесцентного термодатчика существенно усложняет его конструкцию. Целью изобретения является повышение точности измерения температуры и упрощение конструкции устройства. Поставленная цель достигается тем, что термодатчик выполнен в виде герметичной кюветы с окном из оптически прозрачного материала, заполненной парами водородсоцержащих веществ с . концентрацией г/см соае{ жащей таблетку окисла металла третьей группы, легированного редкоземельными элементами. На чертеже приведена схема предложенного устройства. Устройство для измерения температуры содержит люминесцентный термодат. ник, выполненный в виде герметичной кюветы 1 с окном 2 из оптически проэрачного термостойкого материала, заполненной парами 3 водородсодержащих ве- ществ типа спиртов или эфира в концентрации и содержащей таб летку 4 (например, толщиной O,1UD,15 см к диаметром 1-1,8 см), спрессованную порощка, предварительно обработанного в течение 1-5 ч в 3 растворе плавиковой кислоты, и высушенного окис па металла третьей группы, например иттрия, легированного редкоземельным элементом, преимущественно европием, 10 9 в концентрации /«1%, фотоприемник 5 и регистратор 6. Устройство для измерения температуры работает следующим образом. Люминесцентный термодатчик (кювету j) помещают в место контроля температуры таким образом, чтобы свечение люминофора (таблетки 4 окиси иттрия) попадало на фотоприемник 5. При нагревании в ре- зультате взаимодействия люминофора с парами водородсодержащих веществ (спирт, эфир и т.п.) возникает свечение, интенсивность которого увеличивается с возрастанием температуры. По величине из- меренной интенсивности свечения (выходному сигналу фотоприемника 5) судят об измеряемой температуре. Диапазон измеряемых температур лежит в пределах 150-400°С и. опреде- ляется, с одной стороны, тем, что интенсивность свечения люминофора становится значительной только при температурах выще 15О С, а с другой стороны, тем, что при температурах вьпне 40О°С происходит фоно-шя засветка интенсивным довольно широко(полосным тепдовым излучением, что Снижает точность измерения температуры, i Вместо окиси иттрия могут быть использованы и другие окислы металлов третьей группы, легированные редкоземельными элементами (европий, церий и др.). Природа этих элементов и их концентрация определяют соответственно цвет свечения и его интенсивность, которая также зависит ог концентрации паров водородсодержащихвеществ. Оптимальное значение концентрации паров для ряда водородсодержащих веществ лежит в пределах г/см, что обеспечивает высокую точность измерения температуры. Наряду с метиловым и этиловьп спиртами, и эфиром в качестве водородсодержащих веществ могут быть использованы этиленгликопь и ацетон. Рост интенсивности излучения предложенного люминесцентного гермодат- чика носит монотонный характер, что является важным преимуществом по сравнению с известным, так как позволяет однрзначно судить о величине измеряемой температуры. Чувствительность датчика растет с увеличением температуры. Так при изменении температуры на 50°С от 15О до 200С ннтенсивность свечения возрастает от двух (в от 3 100 нсюцтельных еаиниках) цо 6, т.е. Р 3 рааа. При изменении температуры от 2ОО до она возрастаете 6 ао 25 тех же ециниц, г.е. более чем в 4 раза; при изменении температуры от 25О цо ЗОО С - от 25 цо 170, т.е. почти в 6 раз; при возрастании от ЗОО до 35О С - от 17О по 16ОО, т.е. более чем в 9 раз. По сравнению с известным электролюминесцентным термодатчшсом, интенсивность свече 9394 ния которого на -те же 50°С изменяется не более, чем в 1,5 разе, преаложенный датчик значигельно чувсгвительнее. $ Преаложенное устройство для изме рения температуры обеспечивает значи- тельное повьпиение точности измерения при одновременном упрощении конструк ции по сравнению с известнь1м устройств вом.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, соаержашев люм несцентный гермоцагчшс, приемник азлучения и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения н упрсядення конст рукции усгрсйства, термоцатчик выполнен в вице герметичной кюветы с окном из оптически прозрачного материала, заполненной парами воцороасоцержаших веществ с коняентраиней 1О в соаержащей таблетку окисла металла третьей группы, легированного реокоэомельными элементами.