ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ Советский патент 1968 года по МПК G01K11/02 

Известны датчики температуры, содержащие корпус, наполненный парогазовой смесью, принцип действия которых основан на использовании зависимости давления насыщенных паров от температуры.

Предлагаемый датчик температуры отличается от известных тем, что он снабжен выполненной из гигроскопического материала и пропитанной раствором гигроскопической соли пластиной, размещенной в корпусе с вмонтированными в нее электродами. Это позволяет повысить точность измерения и усилить выходной сигнал.

На чертеже представлена конструктивная схема датчика.

В корпусе датчика 1 наполненном парогазовой смесью, укреплена пластина 2 из гигроскопического материала (например, стекловолокна). В пластину вмонтированы электроды 3. Датчик включен в преобразовательный блок 4, представляющий собой неуравновешенный мост. Потенциометр 5 служит в качестве задатчика рабочей точки в диапазоне регулирования.

При включении электропитания через пластину 2 начинает протекать ток, в результате чего температура пластины соответственно повышается. Упругость паров спирта над раствором соли в корпусе датчика также увеличивается, и спирт испаряется из раствора. Концентрация раствора при этом повышается.

Когда концентрация раствора повысится настолько, что он будет уже насыщенным, падает электропроводность пластины, сила тока уменьшается, возрастание температуры прекращается и в конечном итоге устанавливается такая температура пластины, при которой упругость паров спирта над насыщенным раствором совпадает по величине с упругостью паров в корпусе датчика. Устанавливается термодинамическое равновесие датчика с окружающей средой, чему соответствует определенное сопротивление датчика.

При изменении температуры исследуемой, среды, например ее повышении, упругость паров в корпусе датчика также повышается, пластина поглощает некоторое количество пара, проводимость ее возрастает, соответственно увеличивается сила тока и устанавливается новое значение температуры, при которой упругость пара над насыщенным раствором вновь сравняется с упругостью пара в корпусе датчика. Образуется новое термодинамическое равновесие датчика с окружающей средой, чему соответствует уменьшение сопротивления датчика.

Изменение сопротивления датчика, включенного в блок преобразователя, вызывает пропорциональное изменение выходного сигнала.

Датчик температуры, содержащий корпус, наполненный парогазовой смесью, и преобразователь сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и усиления выходного сигнала, он снабжен выполненной из гигроскопического материала и пропитанной раствором гигроскопической соли пластиной, размещенной в корпусе с вмонтированными в нее электродами.