Устройство для измерения температуры Советский патент 1975 года по МПК G01K11/12 

1

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для дистанционного измерения температуры объектов, находящихся в труднодоступных условиях, в вакууме, в частности, для измерения температуры элементов радиоэлектронной аппаратуры.

Известны устройства, выполненные на основе матированных прозрачных пластин, пространство между которыми заполнено прозрачной жидкостью, причем показатели преломления стенок и жидкости близки и зависят от длины волны света, а температурные коэффициенты показателей преломления обоих комнонентов отличаются знаком или величиной.

Ири облучении такого устройства белым светом через него при определенной температуре проходит свет лишь той длины волны, для которой показатели преломления жидкой и твердой фазы компонентов равны. Свет других длин волн рассеивается оптически неоднородной средой.

По изменению цвета устройства судят о его температуре.

Однако такое устройство имеет узкий рабочий диапазон температур, в пределах которого его цвет меняется от красного до фиолетового, проходя через все цвета спектра белого

света. Такой диапазон соответствует обычно температурам 20-30°С для датчиков, выполненных на основе стекла и органических жидкостей. При использовании полимерных материалов рабочий диапазон датчика расширяется до 100°С, однако резко падает его термочувствительность.

Пель изобретения - расширить температурный диапазон измерений при сохранении прежней термочувствительности.

Это достигается применением прозрачных электродов, выполненных, например, на основе пленок окиси олова, нанесенных снаружи на пластины и подключенных к источнику питания, а в качестве жидкости, заполняюш,ей Пространство между пластинами, иснользован нитробензол.

Иа чертеже схематически показано предлагаемое устройство для измерения температуры.

Схема содержит источник белого света 1, исследуемый объект 2, прозрачные электроды 3, пластины 4 с разветвленной, например, матированной поверхностью, жидкость 5 с электрооптическими свойствами и регулируемый стабилизированный источник питания 6.

В качестве источника света используется источник белого света, обеспечиваюший колинеарный световой пучок.

Величина приращения показателя преломления, обусловленная электрооптическим эффектом, определяется выражением:

ДЛ- Ле - «о 5к

Пе - показатель преломления в нагдеправлении поля;

По - показатель преломления в отсутствии электрического поля; К - длина волны света;

E(U) -напряженность электрического

поля;

БК - постоянная Керра. При подключении напряжения можно изменить показатель преломления электрооптической жидкости и, следовательно, изменить диапазон измеряемых температур. Поскольку температурный коэффициент показателя преломления жидкости при этом сохраняется неизменным, то и термочувствительность датчика сохраняется практически постоянной. Устройство работает следующим образом. Датчик устанавливают на исследуемом объекте и освещают белым светом, изменяют величины напряжения и производят точное измерение температуры но цвету термодатчика, предварительно проградуировав температурные диапазоны в зависимости от приложенного напряжения питания.

Предмет изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее источник света, пластины из матированного прозрачного материала, пространство между которыми заполнено жидкостью с близким к пластинам показателем преломления и с различным по знаку или величине температурным коэффициентом показателя преломления, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, в него введены прозрачные электроды, выполненные, например, на основе пленок окиси олопа, нанесенные снаружи на пластины, подключенные к источнику питания, а в качестве жидкости, заполняющей пространство между пластинами, использован нитробензол.