Дилатометрический термометр Советский патент 1985 года по МПК G01K5/44 

эо Изобретение относится к измерению температуры и может быть использова но в химической, нефтехимической и других отраслях промьшшенности-. Целью изобретения является повышение чувствительности дилатометри.ческого термометра. На фиг.1 показана конструкция предлагаемого термометраJ на фиг.2 график зависимости хода толкателя от температуры на фиг.З - график зависимости отношения чувствительнос ти предлагаемого термометра к чувствительности известного от значения отношения диаметра.шаров к диаметру корпуса. Термометр содержит корпус 1 в виде трубки, крепежную арматуру 2, шары 3, толкатель 4, возвратную пружину 5, Термометр работает следующим образом. При изменении температуры корпуг са и шаров изменяются их геометричес кие размеры. В случае, когда коэффициент термического расширения у шаров больше, чем у корпуса, возникают силы, при которых шары раздвигают один другого и перемещают толкатель вверх. Когда коэффициент термического расширения шаров меньше чем у известЛ)го корпуса, шары заполняют образовавшиеся между ними зазоры и толкатель под действием возвратной пружины опускается вниз. Изменекие соотношения диаметра шаров к внутреннему диаметру корпуса приводит к дополнительному перемещению толкателя. Толкатель может быть связан со стандартными системами измерения перемещения, например электрическими или пневматическими. Зависимость хода толкателя Л Нм от приращения температуры а i определяет ся по формуле lo J otK -tioCu-ott,) f (п-).| |4ос bt I-J-- , y2k(l4«.yiiij-(t«.u-fc).T|t4oi ut |2k-l где К коэффициент, равный отношению диаметра шара к внутреннему диаметру корпуса при начальных условиях, К , XuittJLj- коэффициент термического расширения шара и корпуса; . а - количество шаров На фиг,2 изображен график зависиости Д И / ( «Ащ 20 10 1/град; (условно), п 1000 и п 500; )o 1 Мм; К 0,536. Как видно из графика, приращение ЛН зависит от количества шаров. Для сравнения показаны графики зависимости для стержней длиной, эквивалентной высоте столба из пгаров. Так 1000 шаров (при SDo 1 мм и К 0,536) соответствует длине стержня 268,6 мм, а 500 шаов (при )о 1 мм и )( 0,536) 134,4 мм. Эквивалентная длина стержней Не вычисляется по формуле Hc (n-A42k-l. прираЩение длины стержней и Не приизменении температуры определяется по формуле I bHt 0 H -lK2H bi(ctc-oK), где - коэффициент термического расширения стержня; . Цо сравнению с термометром, у которого дилатометрическое тело выполнено в виде стержня, термометр с дилатометрическим телом в виде шаров имеет более высокую (примерно в 7 раз) чувствительность. Из графика (фиг.З) зависимости отношения чувствительности заявляемого термометра к чувствительности известного термометра от значения коэффици-. ента К видно, что наибольшая чувствитeльнocть достигается при К 0,536.

Фаг Г

ЮО гбо 300 ш §00

Фifг.2

ДИЛАТОМЕТРИЧЕСКИЙ ТЕРМОМЕТР, содержащий корпус, выполненный в виде трубки, дилатометрическое тело и толкатель, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, толкатель снабжен возвратной пружиной, а дилатометрическое тело выполнено в виде плотно упакованных шаров, диаметры которых определяются из соотношения 2

87

f

5 «

J