Устройство для измерения температуры поверхностного слоя жидкости Советский патент 1986 года по МПК G01K7/16 

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано в устройствах для измерения температуры, преимущественно температуры поверхностного слоя морской воды.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг. 1 изображена схема одного из чувствительных элементов с равномерной структурой; на фиг. 2 - устройство, вид сверху; на фиг. 3 вертикальный разрез по осевой линии при наличии трех чувствительных элементов .

Устройство содержит чувствительные элементы - термометры 1-3 сопротивления, зоны 4 пересечений, зоны 5 изгибов, эластичную нить 6, опорное гибкое кольцо 7, измерительный узел 8, общую клемму 9, отдельные клеммы 10-12, плавучую колод су 13, регистратор 14, двухпроводную линию 15, однопроводную линию 16, узел 17 коммутации, связующие 18, упругие элементы 19, плавучие элементы 20.

Устройство работает следующим образом.

Чувствительный элемент, выполненный в виде покрытого изоляцией (не показана) проволочного термометра 1 сопротивления, бифилярно укладывают в равномерную структуру (фиг. 1).Несколько таких структур, например три

1-3 (фиг. З) накладывают друг на друга, образуя многослойный по высоте блок, причем структуры, лежащие через слой, т.е. 1 и 3, направлены противоположно, а соседние, т.е. 1 н 2под прямым углом, и соединены в местах зон пересечений 4 и изгибов 5 структур эластичной нитью 6, а по периметру термометра 1 сопротивления в местах изгибов прикреплены обычной ниткой к опорному гибкому кольцу 7, например из лески. Такая конструкция из нескольких термометров сопротивле1ШЯ образует измерительный узел 8.

Одни концы всех термометров сопротивления подсоединены к общей клемме 9, а вторые концы - к отдельным клеммам 10-12, находящимся на плавучих колодках 13. Концы термометров сопротивления соединены с регистратором 14 с помощью трехпроводной компенсационной линии связи, обычно применяемой при температурных измерениях. При этом ее двухпроводная линия 15 подведена к общей клемме 9,

671722

а однопроводная линия 16 - через узел 17 коммутации на отдельные клеммы 10-12. Это позволяет уменьшить общее число соединительных проводов.

5 Регистратор 14 и узел 17 расположены на плавучем средстве (на фиг. 2 не показано).

К опорному кольцу 7 по периметру присоединены с помзщью связующих

0 из эластичного материала 18, например резины, упругие элементы 19 з виде полуколец из тонкой, например, стальной, проволоки, образуя упругую рамку, гибкую в местах соединения

15 полуколец. Плавучесть рамки и термометров сопротивления обеспечена плавучими элементами 20 из легкого материала, например пенопласта, прикрепленного сверху.

20 При работе устройства измерительную часть 8 с термометрами -3 помещают на воду кверху плавучими элементами 20, которые удерживают ее на поверхности, погруженной в верхний

25 слой воды. Термометры 1-3 сопротивления каждый в своем слое приобретают сопротивления, соответствующие температр реслоя, определяемые с помощью регистратора 14. Плавучие эле30 менты 20 обеспечивают следование профилю водной поверхности измерительной части 8, а упругие элементы 19 распрямляют ее при отсутствии изгибающих усилий. Опорное гибкое кольцо 7 сглаживает растягивающие усилия

рамки на верхний термометр 1 сопротивления, что способствует стабильности термосопротивления последнего. Эластичный материал 18 позволяет отдалить рамку из упругих элементов 9 от термометров сопротивления и ослабить ее влияние на измерения. Набор полуколец 19 обеспечивает гибкость рамки в вертиксшьном направлении.

Форма, размеры и число слоев термометров сопротивления измерительной части 8 выбираются в зависимости от целей измерения. В частности, для

сравнения с данными измерений, проведенных с расстояния 2 м с помощью инфракрасного радиометра с углом зрения 5 , форма измерительной части 8 имеет вид окружности диаметром 1 7 ,5 см,

соответствующей полю зрения данного инфракрасного радиометра. Проволочньй термометр сопротивления имеет диаметр 0,1 мм, а число слоев взято

равным трем. Таким образом, эта трех елейная конструкция из тонкого прово да, помещенная в поверхностный слой менее 0,5 мм от границы раздела океан-атмосфера (с учетом изоляции), обладает необходимой гибкостью на воде для следования профилю волны.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры поверхностного слоя жидкости, содержащее термочувствительный элемент, выполненный в виде гибкого проволочного термометра сопротивле671724

ния в электроизоляционной оболочке, бифилярно уложенного в виде равномерной структуры внутри плавучей гибкой упругой рамки, и регистратор,

5 отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения, в него введены дополнительные термометры сопротивления, идентичные основному термометру сопротивления,

10 расположенные вместе с основным в виде многослойного по высоте блока, причем термометры сопротивления присоединены друг к другу эластичной нитью и подключены к регистратору

t5 через коммутатор.

Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить точность измерений температуры. Чувствительный элемент выполнен в виде многослойного блока из проволочных термометров 1-3 сопротивления. Слои 1 и 3 направлены противоположно, слои I и 2 - под прямым углом друг к другу и образуют измерительный узел 8. При измерении плавучие элементы 20 удерживают узел 8 на поверхности и каждый термометр 1-3 приобретает сопротивление, соответствующее температуре слоя и фиксируемое регистратором 14. Полукольца 19 обеспечивают гибкость рамкн в вертикальном направлении. 3 ил. фиг.} (Л с ю Од