Устройство для измерения температуры Советский патент 1984 года по МПК G01K1/14 

1 1

Изобретение относится к термометрии, а точнее к термометрам сопротивления, чувствительным элеменом которых Является полупроводниковый алмаз, и может быть использовано преимущественно для измерения температуры поверхностей тел.

Известны устройства для измерения температуры, в которых чувствительным элементом является полупроводниковый алмаз lj .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения температуры, содержащее заостренный термометрический зонд с термозлектродами, вьшолненными в виде стержней, на концах которых установлены тонкие иглы из твердого материала, размещенный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль направляющих и электрически связанный с регистрирующим прибором .

Известное устройство позволяет (Измерять температуру слоев изделия, лежащих на некотором удалении от его поверхности. Это необходимо, например, при температурном контроле изделий из легких и медных сплавов, поверхность которых обычно покрыта слоем окислов, обладающих теплоизоляционными свойствами. Однако оно характеризуется невысокой надежностью, что связано с технологической сложностью конструкции термометрического зонда.

Цель изобретения - повьппение надежности устройства путем упрощения конструкции термометрического зонда

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения температуры, содержащем заостренный термометрический зонд, размещенный в корпусе с возможностью возвратнопоступательного перемещения, вдоль направляющих и электрически связанней с регистрирующим прибором, термометрический зонд вьшолнен из монокристалла полупроводникового алмаза жестко закрепленного в кожухе, заполненном теплоизолирующим материалом и помещенном в направляющих корпуса причем одна из вершин монокристалла алмаза выступает за пределы кожуха.

На фиг. 1 приведен термометрический зонд, общ1тй вид в разрезе; на

870г

фиг. 2-4, - различные варианты размещения термометрического зонда в корпусе устр/ойства.

Устройство для измерения темпера5 туры содержит термометрический зонд, вьшолненный из монокристалла полупроводникового алмаза 1, жестко закрепленного в кожухе. 2, заполненном теплоизоляцией 3 и помещенном в нап10 равляющих (не показаны) корпуса 4. Одна из вершин монокристалла алмаза на 5-25 мкм выступает на пределы кожуха 2. Монокристалл полупроводникового алмаза 1 с помощью проводов

5 5, выходящих за пределы кожуха 2 и корпуса 4, соединен с регистрирующим прибором 1 (не показан).

Корпус устройства может быть, снабжен микровинтом 6, .предназначенным

0 для перемещения кожуха 2 вдоль направляющих корпуса, закрепленных на его внутренней стенке (фиг. 2). В качестве направляющих можно использовать и внутреннюю стенку корпуса.

5 Кожух 2 может быть выполнен в

виде поршня, установленного в цилиндрическом корпусе 4, который в этом случае снабжается патрубком 7 для подачи газа или жидкости (фиг. 3).

0 Такая модификация устройства особенно удобна при измерении температуры поверхносГи твердых тел при заданном давлении.

В тех случаях, когда к силе давления алмаза на поверхность изделия

не предъявляется жестких требований обеспечить прижатие кристалла алмаза к поверхности можно с помощью пружины 8, прикрепленной к кожуху 2 и установленной в верхней части корпуса 4.

Конструкция предлагаемого устройства отличается высокой надежностью и технологичностью изготовления. Благодаря использованию алмаза, обладающего высокой теплопроводностью, в составе термометрического зонда повьшается точность измерения температуры. Это особенно важно при исследовании нестационарных теплофизических процессов.

Существенное повьшение точности измерений достигается и при измерении температуры поверхности металлов, так как вершина алмаза, выступающая за пределы кожуха, свободно преодолевает окисные и другие пленки.

Фш.д

0t/i4

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее заостренный термометрический зонд, размещенный в корпусе с возможностью возвратнопоступательного перемещения вдоль направляющих и электрически связанный с регистрирующим прибором, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения конструкции зонда, термометрический зонд выполнен из монокристалла полупроводникового алмаза, жестко закрепленного в кожухе, заполненном теплоизолирующим материалом и помещенном в направляющих корпуса, причем одна из вершин монокристалла алмаза выступает за пределы кожуха. (Л