ПОВЕРХНОСТНЫЙ ТЕРМОМЕТР СОПРОТИВЛЕНИЯ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В ВАКУУМЕ Советский патент 1969 года по МПК G01K7/16 G01K1/14 

Изобретение относится к области измерения высоких температур в условиях глубокого вакуума и может быть применено для длительного измерения температуры конструктивных поверхностей различных объектов, работающих в этих условиях.

Известны и широко применяются термометры для измерения температуры конструктивных поверхностей различных объектов, работающих в этих условиях.

Известны и широко применяются термометры для измерения температуры коиструктивных поверхностей объектов в вакууме при температуре выще 500°С. Этим термометрам присущи инерционность и погрешность, вызванные спецификой теплопередачи в вакууме. Как известно, поверхности контактирующих элементов - термометра и объекта, температура которого измеряется, - ввиду неизбежных неровностей и шероховатостей, соприкасаются между собой только в отдельных точках. Общая площадь этих точек значительно меньше площади контактирующих элементов. Поскольку Теплопроводность между термометром и объектом, в основном, определяется площадью их соприкосновения, величина теплопроводности невелика. В то же время доля лучистого переноса тепла при температурах около 500°С также незначительна, а конвекционный теплообмен в глубоком вакууме

практически отсутствует. Этим объясняются значительные инерционность и погрешность при измерении температуры поверхностей в вакууме.

В предложенном термометре для уменьшения инерционности и повышения точности измерений между дном кожуха и чувствительным элементом расположена пластина из минерального материала, например флогопита

или вермикулита, увеличивающего свой объем при повышении температуры.

Флогопит и вермикулит обладают свойством увеличивать свой объем под воздействием высокой температуры и глубокого вакуума, в

5-Н-7 раз. Термометр, содержащий пластину из флогопита или вермикулита, устанавливается на поверхности объекта до воздействия высокой температуры и глубокого вакуума, например при монтаже. В дальнейшем, при работе

объекта в условиях высокой температуры и вакуума минеральная пластина вспухает и создает давление «а чувствительный элемент термометра, плотно прижимая его к поверхности объекта. При этом количество точек

соприкосновения возрастает и теплопроводность увеличивается. Для более .надежного контакта чувствительный элемент термометра выполнен с гибким каркасом. Кроме основного назначения самовспухаювительный элемент, - она, благодаря резкому уменьшению овоей теплопроводности при вспухании, обеспечивает надежную теплоизоляцию чувствительного элемента от внешней среды. Таким образом, применение самоБспухаюш;ей. пластины позволяет повысить теплопередачу от объекта к термометру, уменьшить теплообмен термометра с внешней средой и тем самым Снизить инерционность и погрешность измерения.

На фиг. 1 представлен описываемый термометр, установленный на плоск-ости объекта до воздействия температуры и вакуума; на фиг. 2 - тот же термометр после воздействия указанных факторов. На фигурах микрорельеф сопрокасаюш;ихся плоскостей условно изображен в увеличенном масштабе.

Гибкий чувствительный элемент 1 с токоподводами 2 открыто помешен внутри кожуха 3, уста-новленного, например, путем сварки на (ПЛОСКОСТИ 4, температуру которой необходимо измерить. Между кожухом 3 и чувствительным элементом / расположена самовопухающая пластина 5.

Пластина 5 изготовлена из минерального материала, увеличивающего свой объем под воздействием высокой температуры и вакуума, например из вермикулита или флогопита, а чувствительный элемент изготовлен из гибких материалов, практически не изменяющих своих размеров под воздействием этих факторов, например из платиновой проволоки, намотанной на каркасе из невспухающей синтетической слюды фторфлогопита. Под воздействием высокой температуры и

вакуума пластина 5 вспухает, полностью заполняя пространство между чувствительным элементом / и кожухом 3, как это показано на фиг. 2. Поскольку расстояние между чувствительным элементом 1 и кожухом 3 выбирается значительно меньшим толщины вспухнувшей пластины 5, эта пластина создает давление на гибкий чувствительный элемент, плотно прижимая его к плоскости 4. В дальнейшем, при работе термометра, давление

самовспухающей пластины 5 на чувствительный элемент / в течение длительного времени остается неизменным.

Предмет изобретения

Поверхностный термометр сопротивления для измерения температуры в вакууме, содержащий кожух и открыто расположенный в нем чувствительный элемент с гибким каркасом,

отличающийся тем, что, с целью уменьшения инерционности и повышения точности измерений, в нем между дном кожуха и чувствительным, элементом располол ена пластина из минерального материала, например флогопита, увеличивающего свой объем при иовыщении температуры.