Низкотемпературный термодатчик Советский патент 1992 года по МПК G01K7/16 

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано в различных устройствах для измерения и регулирования низких и сверхнизких температур при повышенных механических нагрузках, в том числе в условиях высокого вакуума.

Известен полупроводниковый термодатчик для низких температур 1, содержащий чувствительный элемент с четырьмя электрическими выводами, соединенный с платиновыми штырями стеклянного проходного изолятора, помещенный в корпусе.

Недостатками этого термодатчика являются слабый тепловой контакт чувствительного элемента с объектом измерения в условиях высокого вакуума и сверхнизких температур, а также малая механическая прочность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является термодатчик для низких температур, содержащий корпус, проходной изолятор, закрепленный на торце корпуса,

электрические выводы, пропущенные через проходной изолятор и закрепленные в нем, полупроводниковый термочувствительным элемент, снабженный двумя контактами, причем термочувствительный элемент своей торцовой поверхностью закреплен на проходном изоляторе, а электрические выводы подключены к контактам 2

Недостатками известного термодатчика являются несовершенство тепловых характеристик конструкции, а также низкая надежность вследствие жесткого, не учитывающего термомех нические напряжения, крепления чувствительного элемента к проходному изолятору.

Целью изобретения является повышение точности измерения температуры.

Цель достигается тем, что в термодатчике, содержащем корпус, в котором размещен полупроводниковый термочувствительный элементе электрическими выводами, подсоединенными к его контактам и пропущенными через изолятор, закрепленный в торце корпуса, один из контактов, размещенных на торцах термочувствительного элемента и выполненных в виде полусфер, закреплен в изоляторе, при этом контакты выполнены из металла, пластичного при низкой температуре, а электрические выводы - из сверхпроводящего материала.

Закрепление термочувствительного элемента на изоляторе за один из контактов, выполненных в виде полусфер, обеспечивая максимальную плоа1адь соприкосновения с изолятором, способствует улучшению тепловых и механических характеристик термодатчика.

Использование для контактов металла, сохраняющего пластичность при низких температурах, позволяет демпфировать термические и механические нагрузки на чувствительный элемент, а применение свер проводящего материала для изготовления электрических выводов увеличивает из-за значительного падения теплопроводности сверхпроводников ниже критической температуры термическое сопротивление паразитным теплопритокам.

На чертеже представлен термодатчик в разрезе. Он содержит термочувствительный элемент (ТЧЭ) I, помещенный в корпусе 2. Один из контактов 3 ТЧЭ 1, размещенных

|-

на его .ирцах и выполненных из пластичного при низких температурах металла (например, из индия или серебра), укреплен в проходном изоляторе 4, через который вы5 ведены электрические выводы 5, выполненные из сверхпроводника (например, ниобия).

При воздействии на датчик низких температур контакт 3, деформируясь сам, предохра10 няет от деформации термочувствительный элемент 1, Демпфирование крепления ТЧЭ к корпусу позволяет уменьшить погрешность измерения в условиях повышенных механических и тепловых нагрузок.

15 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Низкотемпературный термодатчик, содержащий корпус, в котором размещен полупроводниковый термочувствительный элементе электрическими выводами, подсо- 20 единенными к его контактам и пропущенными через изолятор, закрепленный в торце корпуса, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерения, один из контактов, размещенных на торцах

25 термочувствительного элемента и выполненных в виде полусфер, закреплен в изоляторе, при этом контакты выполнены из металла, пластичного при низкой температуре, а электрические выводы - из сверхпро30 водящего материала.

Использокание: измерение низких и сверхнизких температур при повышенных механических нагрузках, в условиях высокого вакуума. Сущность изобретения: в корпусе размещен полупроводниковый термочувствительный элемент (ТЧЭ) с контактами на торцах, выполненными в виде полусфер из металла, пластичного при низкой температуре. К контактам подсоединены электрические выводы из сверхпроводящего материала, пропущенные через изолятор, закрепленный в торце корпуса. В изоляторе закреплен один из контактов ТЧЭ. 1 ил.

J4

г