Устройство для измерения скорости изменения температуры Советский патент 1990 года по МПК G01K3/12 

Устройство относится к измерительной технике и может найти применение при исследованиях и измерениях теплофизических процессов, в особенности их переходных режимов.

Целью изобретения является повышение помехозащищенности от механического воздействия окружающей среды в частности вибраций, линейных ускорений и акустических сигналов, а также расширение функциональных возможностей, заключающееся в возможности измерения еще одного параметра - температуры.

На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - устройство с измерителем деформации мембраны.

Устройство состоит из герметичного корпуса 1, во внутренней полости которого помещена пористая перегородка 2, делящая полость на две части. Внутренняя полость заполнена полярной жидкостью. По торцовым поверхностям пористой перегородки 2 закреплены токосъемные электроды 3. В одной из частей полости корпуса, 1 установлен упругий расширительный элемент, выполненный, например, в виде биметаллической мембраны , играющей рол и термочувствительного элемента. В качестве упругого расширительного элемента может быть применен также сильфон.

Биметаллическая мембрана k дополнительно разделяет часть полости корпуса 1, причем часть полости 5, образованная корпусом и мембраной 4, посредством канала 6 гидравлически сообщается с частью полости 7, расположенной за пористой перегородкой 2. Электрическая изоляция электродов 3 от корпуса 1 осуществляется изолирующей втулкой 8.

В качестве термочувствительного элемента (фиг. 2) применена биметаллическая втулка 9, изменяющая свой линейный размер под действием температуры в осевом направлении, закрепленная одним торцом на корпусе, а другим на мембране 10 (здесь выполняющей роль только расширительного элемента). С мембраной 10 контактирует привод 11 измерителя 12 ее дефомации. В качестве датчика-измерителя 12 деформации могут быть применены датчики емкостного, индуктивного, механического и т.п. типов.

Устройство работает следующим образом.

В процессе изменения температуры

окружающей среды (роста или падения), биметаллическая мембрана начинает прогибаться в ту или иную сторону, при этом часть полярной жидкости, находящейся во внутренней полости корпуса 1, начнет перетекать через пористую перегородку 2. На торцовых поверхностях перегородки 2 возникает разность потенциалов, обусловленная электрокинетическим эффектом перетекания полярной жидкости. Эта разность потенциалов снимается с помощью токо- съемных электродов 3 и подается на усиливающую и обрабатывающую сигнал аппаратуру (не показано). Направление

0 перетекания жидкости определяют знаки (плюс и минус) на том или ином электроде, а тем самым показывает рост или уменьшение температуры.

Разность потенциалов становится

5 равной нулю после прекращения изменения температуры, так как тогда перетекания жидкости через пористую перегородку не будет (скорость равна нулю).

Канал 6 в корпусе 1 предназначен для согласования изменения объемов жидкости в полостях 5 и 7 при прогибе мембраны Ь.

В связи с тем, что мембрана kt являющаяся чувствительным к изменениям внешних воздействий (температура, вибрации, акустические сигналы) элементом, помещена внутри замкнутой, полностью заполненной жидкостью полости корпуса, то вибрации и акустические сигналы на нее не действуют, а замыкаются на корпусе. Таким образом, достигается помехоустойчивость устройства к механическим факторам.

Дополнительно к измерению скорости изменения температуры измерение абсолютного значения температуры осуществляется устройством, изображенным на фиг. 2. Здесь прогиб мембраны 10 посредством привода 11 и измерителя 12, фиксируемой в каждый момент времени, позволяет осуществлять регистрацию его значения, а следовательно, и температуры также после окончания процесса изменения температуры. Таким

5 образом, создается возможность измерения не только скорости изменения температуры, но и ее абсолютного значения .

0

5

0

5

0

51

Формула изобретения

1. Устройство для измерения скорости изменения температуры, содержа щее корпус с внутренней герметичной полостью, заполненной полярной жидкостью и разделенной на две части пористой перегородкой, по торцам которой установлены токосъемные электроды, термочувствительный и упругий расширительный элементы, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, одна из частей полости корпуса разделена

Ь32ЬЭ6

упругим расширительным элементом, являющимся одновременно термочувствительным элементом и выполненным г в виде биметаллической мембраны, при этом часть полости, образованная стенками корпуса и упругим расширительным элементом, гидравлически связана с частью полости, располоJQ женной за пористой перегородкой.

2. Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что оно снабжено устройством для измерения деформаций, связанным с упругим расшири15 тельным элементом.

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение при исследованиях и измерениях теплофизических процессов, в особенности их переходных режимов. Цель изобретения - повышение помехозащищенности от механического воздействия окружающей среды. Устройство состоит из герметичного корпуса 1, во внутренней полости которого помещена пористая перегородка 2, делящая полость на две части. Внутренняя полость заполнена полярной жидкостью. По торцовым поверхностям пористой перегородки 2 закреплены токосъемные электроды 3. В одной из частей полости корпуса 1 установлен упругий расширительный элемент, выполненный, например, в виде биметаллической мембраны 4, играющей роль и термочувствительного элемента. В связи с тем, что мембрана 4, являющаяся чувствительным к изменениям внешних воздействий элементом, помещена внутри замкнутой, полностью заполненной жидкостью полости корпуса, вибрации и акустические сигналы на нее не действуют, а замыкаются на корпусе. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

70/

/

фиг.2