Устройство для градуировки термопреобразователя Советский патент 1984 года по МПК G01K15/00 

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано в устройствахдля градуировки тернопреобразователей.

Известно устройство, реализующее способ градуировки преобразователей, содержащее термометрическое тело, выполненное из высокотеплопроводного материала, концевые участки которого помещены в объемы, заполненные веществами с различными реперными температурами. Температура, при.которой осуществляется градуировка преобразователя, определяется местом его расположения в термометрическом теле Cl

Недостатком устройства является низкая точность градуировки вследствие того, что возникает контактная разность температур между градуируемым термопреобразователем и термометрическим телом, в котором он размещается .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату является устройство , для градуировки термопреобразователя содержащее теплоизолированную камеру, во внутренней полости которой расположен держатель с установленным на нем термопреобразователем, термостат с регулятором давления и температуры и крьппку, выполненную в виде горизонтально расположенной изотермической поверхности t2.

Недостатком известного устройства является ограниченный предел градуировки термопреобразователя, обусловленный тем, что градуировка фактически проводится при температуре кипения жидкости, используемой в качестве реперного материала. Дпя получения градуироврчной кривой приходится использовать набор различных жидкостей. Кроме того, устройство не позволяет получить градуировочные значения параметров термопреобразователя при промежуточных температурах.

Цель изобретения - расширение пределов градуировки.

Для достижения поставленной цели в устройство для градуировки термо- преобразователя, содержащее теплоизолировайную камеру, во внутренней полости которой расположен держатель с установленным на нем термопреобразователем, термостат с регулятором давления и температуры и крьшпсу.

выпопненную в виде горизонтально расположенной изотермической поверхности, соединенной тепловым мостом с термостатом, дополнительно введены изотермическая поверхность, второй термостат и соединяющий их второй тепловой мост, причем изотетумические поверхности расположены параллельно одна другой, а держатель вьтолнен с возможностью вертикального перемещения.

На чертеже изображены устройство и эпюра распределения температур по высоте камеры.

Устройство содержит камеру 1 с вакуумной теплоизоляцией, первый конденсационный термостат 2 с первой изотермической поверхностью теплового моста 3 и линией 4 откачки и заполнения, второй конденсационный термостат 5 с экранирующей проходной пробкой 6 и трубопроводом 7 откачки и заполнения, вторую изотермическую поверхность с тепловым мостом 8, сосуд 9 с вакуумной изоляцией, уплотненно крьш1кой 10, на которой размещны линия 11 откачки и съемное скользящее проходное уплотнение 12, измерительный зонд 13, оканчивакнцийся элекфрическим разъемом 14, механизм 15 перемещения, шкалу 16, градуируемый термопреобразователь 17, .размещенный на поверхности держателя 18, манометр 19, регулятор 20 давления, трубопровод 21, манометр 22, регулятор 23 давления, трубопровод 24, манометр 25, вентиль 26, регудятор 27 давления, трубопровод 28, уплотнения 29 и 30. Конденсационный термостат 5 защищен от излучения крьщ1ки 10 экранами 31, имеющими тепловой контакт с трубопроводом 4. Внутренняя полость первого конденсационного термостата 2 может быть соединена с полостью трубы 1 пробочным вентилем 32 через отверстие 33 в тепловом мосте 3 и отсоединена от регулятора 23 давления вентилем 34. Второй конденсационный термостат 5 подвешен к крышке 10 посредством герметичной трубы 35. На тепловом мосте изотермической поверхности 3 размещены термопреобразователь 36 и электрический нагреватель 37 регулятора 38 температуры, а также о разцовый термопреобразователь 39. На тепловом мосте изотермической поверхрости 8 размещены термопреобразова131120тель 40, электрический нагреватель Д1 регулятора 42 температуры и образцовый термопреобразователь 43. Устройство работает следующим образом. При вьшолнении градуировки с малыми значениями пер.епадов температур Tj-T на поверхности держател 18 устанавливают градуируемый термо преобразователь (или несколько одно типных преобразователей), подсоединяют к его электрическим выводам измерительные линии, проходящие внутри зонда 13 к разъемам 14. Вво,дят зонд 13 внутрь цилиндра 1, размещая трубку 6 внутри полости конденсационного термостата 5. Гермети зируют скользящее уплотнение 12 и собирают механизм 15 перемещения. Перемещают держатель 18 вниз до касания с изотермической 3 поверхност выбранной в качестве начала отсчета и по шкале 16 определяют начало отсчета. Перемещают держатель образца вверх до касания с изотермической поверхностью 8 и по шкале 16 опреде . ляют конец отсчета , Через трубопровод 11 откачивают внутренний объем сосуда 9, теплоизолируя таким образом злементы, размещенные внутри него. Через 26 заполни ют из баллона внутрен1тй объем камеры 1 газом и регулятором 27 давления устанавливают и стабилизируют его давление в пределах (1-0,1) мм рт.ст Более низкокипящей жидкостью заполняют первый конденсационный термостат 2 изотермическая поверхность 3 которогЬ поддерживается тепловым мостом (массивная медь) при температуре жидкости при ее разных уровнях. Заполняют жидкостью с более высокой температурой кипения конденсационный термометр 5 и получают , вторую изотермическую поверхность, охлаждаемую непосредственно жидкостью. Задавая и стабилизируя давления Р и Р,, посредством регуляторов 20 и 23 давления и измеряя эти давления манометрами 19 и 22 по известным зависимостям (или таблицам) определяют температуры Т и Т изотермических поверхностей. Отсчитывая коор динату IQ поверхности держателя 18 и учитЕявая размер термопреобразова- теля по координате Р , по известной зависимости Т рассчитьшают его 85 температуру, соответствующую координатет- т- /о 1т Л --ТГ- где РО - координата термопреобразователя , Т - температура поверхности, являющейся началом отсчета ut размеры термопреобразователя;п - постоянная для конкретного термопреобразователя, зависящая от его конструкции (для симметричной по теплопроводности конструкции п 2). Перемещая термопреобразователь при помош механизма 15 по координате получают текущие значения температур термопреобразователя в интервале Т,-Т.. 1 -2 При выполнении градуировок с большими значениями перепада температур Tj-T все операции выполняют аналогично, за исключением того, что вскрывают вентиль 32, вследствие чего камера 1 через отверстие 33 заполняется парами жидкости, запитой в полости конденсационного термометРЭ 2. Далее камера 1 откачивается ДО давления Рд (1-10 мм рт.ст.) при закрытых вентилях 26 и 31 через регулятор 27 давления. В данном случае Р., Р j. В полости камеры устанавливается стационарный поток газа снизу вверх, что существенно снижает подвод тепла из горячей зоны с температурой Т в зону с температурой Т при больших значениях Tj-T. При отсутствии низкокипящих жидкостей или в интервале высоких температур градуировка может быть выполнена при задании температуры изотермических поверхностей Т, или Т. , или Tjj электронными регуляторами температуры 38 и 42, с определением, градиента температур по показаниям образцовых термопреобразоватепей 39 и 43, и значениям температурыизотермических поверхностей 3 и 8. В предлагаемом устройстве за счет введения второй изотермической поверхности с регулируемой температурой и перемещающегося в вертикальном направлении держателя удается обеспечить расширение предела градуи

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРА,Г1УИРПВКИ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащее теплоизолированную камеру, во внутренней полости которой расположен держатель с установленным на нем термопреобразователем, термостат с регулятором давления и температуры и крьпику, вьшолненную в виде горизонтально расположенной изотермической поверхности, соединенной тепловым мостом с термостатом, отличающ .е е с я тем, что, с целью расширения пределов градуировки, в него дополнительно введены изотермическая поверхность, второй термостат и соединяющий их второй тепловой мост, причем изотермические повррхности расположены параллельно одна другой, а держатель выполнен с возг можностью вертикального перемещения.