СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПО СЕЧЕНИЮ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПРОВОДНИКОВ Советский патент 1970 года по МПК G01N27/02 

Изобретение относится к области измерительной техники.

В настоящее время известны способы измерения локальных температур металлических нагретых цилиндров с помощью термопар. Однако эти способы требуют непосредственного контакта цилиндра с термопарой. В некоторых случаях необходимость непосредственного контакта между измеряемым телом и термопарой может явиться существенным отрицательным фактором.

Описываемый способ отличается от известных тем, что измерительную катущку, навитую на исследуемый проводник, включают в цепь моста неременного тока, через исследуемый проводник пронускают ток частоты /i, измеряют удельное сопротивление катушки pi. То же самое повторяют на других частотах, и по измеренным параметрам определяют температуры по сечению исследуемого проводника.

Сущность способа состоит в том, что при прохождении переменного тока через проводник ток распределяется неравномерно по поперечному сечению, так как внутри проводника возникает переменное магнитное поле. Это поле наводит в самом проводнике противо-э.д.с., величина которой зависит от глуби,ны проникновения поля в тело проводника. При уменьшении частоты глубина проникновения увеличивается и при неизменном удельном сопротивлении активное сопрогивление проводника уменьшается; таким образо.м, измеряя активное сопротивление проводника на какой-либо частоте и зная глубину соответствующего этой частоте скин-слоя, можно вычислить удельное сопротивление этого слоя, величина которого для данного материала определяется температурой слоя. Непосредственное измерение активного сопротивления проводника приводит к большим погрешностям. Поэтому измеряется сопротивление катушки, намотанной на исследуемый проводник, но не имеющий с ним .механического контакта (см. чертеж).

Па чертеже обозначены: /-исследуемый проводник, 2-катушка.

При пропускании через проводник электрического тока в катушке наводится э.д.с., иропорциоиальная частоте и магнитному потоку в проводнике. В зависимости от величины этой э.д.с. меняется и активное сопротивление катушки. Температура скин-слоя проводника рассчитывается по известной формуле

р, р, 1 + сх(-М,

pi - удельное сопротивление проводника.

Измеряемые активные или индуктивные сопротивления катушки зависят от удельного сопротивления проводника и частоты.

Предмет изобретения

Способ измерения температуры по сечению цилиндрических проводников, основанный на косвенном измерении температуры, отличающийся тем, что, с целью измерения локальной температуры проводника без нарушения его целостности, измерительную катушку, навитую на исследуемый проводник, включают в цепь моста переменного тока, пропускают через исследуемый проводник ток определенной частоты, измеряют удельное сопротивление катушки, по измеренным параметрам вычисляют температуру соответствующего слоя проводника, повторяют измерения на других частотах и определяют поле температур по сечению исследуемого проводника.