ЙС!--СОЮЗНАЯ Советский патент 1973 года по МПК G01K5/50 

1

Изобретение относится к датчикам температуры, основанным на измерении теплового расширения тел.

Известен датчик температуры, выполненный из термобиметалла. Измерение температуры таким датчиком можно производить по углу отклонения свободного конца биметалла.

Такие датчики нестабильны: наблюдается «уход нуля, изменение показаний при длительных испытаниях вследствие релаксации напряжений, взаимной диффузии металлов, составляющих биметалл, при высоких температурах и воздействии проникающей радиации.

Цель изобретения - повышение стабильности и воспроизводимости измерений температуры в широком температурном интервале.

Достигается это тем, что термочувствительный элемент выполнен в виде обладающего анизотропией теплового расширения однородного кристалла, часть которого находится в сдвойникованном состоянии.

На чертеже схематично изображен термочувствительный элемент предлагаемого устройства.

Термочувствительный элемент состоит из кристалла, анизотропного по тепловому расширению, одна часть которого находится в сдвойникованном, а другая в несдвойникованном состоянии. Он представляет собой, например, прямоугольный параллелепипед, состоящий из сдвойникованной / и несдвойникованной 2 частей, разделенных плоскостью двойникования. При изменении температуры на первоначально плоской грани BCEF, перпендикулярной плоскости двойникования, вследствие изменения угла двойникования с температурой образуется двугранный угол, разделенный ребром AD. Температура определяется по

величине двугранного угла. Этот угол может измеряться известным способом, например, по отклонению луча света, падающего на обе грани ABCD и ADEF.

Зависимость угла от температуры может

быть определена либо после предварительной градуировки, либо расчетным путем.

Термочувствительный элемент состоит пз одного вещества, и измеряется величина, однозначно связанная с структурнонечувствительным свойством атомной рещетки, не изменяющимся со временем, поэтому при нагревании будут отстутствовать диффузионные процессы и термические напряжения и деформации, связанные с разностью коэффициентов

теплового расширения. Следовательно, датчик стабилен и его показания не должны изменяться со временем. В условиях действия проникающего излучения также следует ожидать стабильности, так как величина теплового

расширения мало зависит от действия такого излучения. Температурный интервал измерения определяется областью существования кристалла в твердом состоянии. Контрольные измерения проводятся на кристаллах кальцита (СаСОз). Углы измеряются по отклонению луча света газового лазера. Измерение двугранного угла для кальцита на 1°С равен 8,5 угловым секундам. С помощью датчика, изготовленного из кальцита, можно среды в измерять температуру окружающей диапазоне 4,2°К - 800°К. Предмет изобретения Датчик температуры, содержащий термочувствительный элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности и воспроизводимости измерений температуры в щироком температурном интервале, в нем термочувствительный элемент выполнен в виде обладающего анизотропией теплового расширения однородного кристалла, часть которого находится в сдвойникованном состоянии.

С D