Датчик пульсаций температуры Советский патент 1985 года по МПК G01K7/26 

X 1 1 Изобретение относится к гидрофизическим измерениям и может быть использовано преимущественно для измерения пульсаций температуры морской воды в естественных условиях. Целью изобретения является расширение частотного диапазона измеряемых пульсаций теютературы злектропроводньпс жидкостей в высокочастотную область спектра. На чертеже изображен предлагаемый датчик. Общий вид . Датчик пульсаций температуры содержит камеру 1, внутренняя полость которой сообщается с исследуемой средой через пористую перегородку 2 термочувствительные элементы 3 и 4, выполненные в виде отрезков неизолированного металлического микропровода, электрические выводы 5. Термочувствительный элемент 3 ра мещен внутри камеры 1 и образует вместе с ней термопреобразователь большей тепловой инерционности с постоянной ti , так как изменения температуры внутри камеры 1 соответству ют лишь медленным изменениям темпера туры окр-ужающей среды вследствие за трудненности обмена через перегород ку 2.;/.. ;- ;, ;.-: ;. ;, ., , . Термочувствительный элемент 4 устанойлен 1В держателях 5, помещен не(посредственно в исследуемую среду и следовательно, имеет весьма малую постоянную времени . Датчик функционирует следующим образом. , При проведении измерений датчик погружается в исследуемую электропроводящую среду, например морскую воду, которая через пористую перегородку 2 заполняет :внутреннюю полость камеры 1. В зоне контакта металлических термочувствительных элементов 3 и 4 с морской водой образуется.ДВОЙНОЙ электрический слой. Морская вода относится к классу несимметричных Сложных Сильных электролитов Потенциал образзшщерося двойного электрического слоя в случае определяется уравнением Нернста . t-i-iJnCM о nF при налиЕчии окислительной реакции и ц vp+ 51 Ъ nF 12 в случае химически пассивного металла, где Cf/ - исходная концентрация ионов металла вблизи .электрода; Сд ,- концентрация окисленной формы ионов; С„ - концентрация восстановленной формы ионов; R - универсальная газовая постоянная, Т - абсолютная температура, п - число электродов, участвующих в единичной реакции или валентность электродной ре: акции F - постоянная Фарадея; 0 - значения потенциалов при. (г-ион/л) или Сл С 6 Таким образом, если в морской воде находятся две неизолированных металлических поверхности и металлы являются одинаковыми, то потенциалы двойных слоев, образующихся в зонах контактов с водой, равны между собой а разность потенциалов равна нулю. Если же возникает различие темпе- ратур между этими зонами контактов , TO возникает разность потенциалов u,) . :A -S(L-t.) j,|3, (4) где t и значения температур зон : контактов. Одинаковьй характер реакций в зо- нах контактов элементов 3 и 4 обес(печиваетея тем, что камера 1 выполнена сообщающейся с. окружающей средой через пористую перегородку 2, т.е. состав электролита (морской воды) в камере И в окрзткакяцей среде один и тот же. Одинаков также металл элементов 3 и 4. В связи с этим при одинаковых тейпера-гурах воды внутри и вне камеры разность потенциалов между элементами 3 и 4 оказьгоается равной нулю. При турбулентных пульсациях температуры на них реагирует только элемент 4. В результате возникают пульсации разности потенциалов, пропорциональные пульсациям температуры. Разность потенциалов между элементами 3 и 4 снимается с выводов 5

311747814

и по линий связи- (не приведена) по- шущий ьшлливольтметр с большим ступает непосредственно на аналоговый входным сопротивлением не прирегистратор разностной ЭДС - самопи- веден .

ДАТЧИК ПУЛЬСАЦИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащий два термопреобразователя различной тепловой инерционности с термЬчувствительнь ш элементами, включенными по дифференциальной схеме, о т л И ч.а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения чйстотного диапазона измеряемых пульсаций температуры электропроводящих жидкостей в высокочастотную область спектра термрпреобразователь большей инерционности обра;зован камерой, снабженной пористой перегородкой, а термочувствительные элементы выполнены В виде отрезков неизолированного 1металлического микропровода, один из которых размещен внутри камеры, а другой - вне ее.