Способ измерения температуры жидкости Советский патент 1977 года по МПК G01K11/24 

(54j СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ЖИДКОСТИ

1

Изобретение относится к области измерений низких температур.

Известны способы измерения температур жидкостей, основанные на применении измерительного и эталонного генераторов и приемно-регистрирующей аппаратуры 1, 2. Однако эти способы требуют применений сложной и дорогостоящей аппаратуры с высоким разрешением во времени.

Наиболее близким по технической суш;- ности к предлагаемому является способ измерения температуры жидкостей, основанный на измерении скорости распространения ультразвуковой волны в контролируемой среде 3.

Недостатком этого способа является необходимость применения сложного передающего оборудования.

Цель изобретения - упрощение процесса измерения.

Для этого по предлагаемому способу звуковое возмущение формируют путем конденсации в жидкости газа постоянного состава с заданной температурой, превышающей температуру жидкости, и измеряют интенсивность сопровождающего пропесса конденсации.

Предлагаемый способ заключается в следуюшем. В жидкость, например воду, температуру которой необходимо измерить, вводят, например, перегретый водяной пар с известной температурой. (Если пар содержит примесь неконденсирующихся газов, то количество этой примеси не должно меняться во все время измерений/. При этом проис ходит быстрая конденсация водяного пара, сопровождающаяся резким изменением давления в паровом пузырьке. Резкое изменение давления, в свою очередь, является источником звуковых колебаний, а интенсивность последних прямо пропорциональна разности температур конденсирующегося водяного пара и жидкости. По интенсивности отдельных звуковых импульсов или интегрального акустического щума, при прочих равных условиях, определяют температуру жидкости.

Аналогично, при введении в жидкий гелий с температурой -270 С отдельных пузырков гелия с тe шepaтypoй +20 С последние конденсируются так жеjкак и описанные выше пузырьки перегретого водяного пара в воде. Пример. Перегретый водяной пар Е виде цепочки пузырьков с постоянной темпера Е.И1 /Jt3 ДиЛиЧлИ Л jicSDi JJDXi.-O j. vju..iJ.i.A-.ij. x-..-. .-л турой 120°C вводят через калиброванное отверстие диаметром 3 мм в воду с температурой от 18 до 100°С. Расход пара поддерживается постоянным. К стенке сосуда с водой с внешней стороны крепят динамичес кий микрофон с рабочим диапазоном частот 70-1200С и неравномерностью частотной характеристки 10 дб. Сигнал от микрофона усиливается простейшим усилителем, выполненным на блоке-переходнике УП2-1, в пепи нагрузки которого используется миллиамперметр. По мере увеличения температуры воды микро юн регистрирует уменьшение интенсивности звукового шума, сопровождающего процесс конденсации водяного пара. На основании проведенных измерений получают зависимость i f(/y, рде I - интенсивность акустического возмушения, Т, температура жидкости. Показания интенсивности звука, Е зависимости от температуры жидкости, сравнивают ся с тарировочными кривыми для разных значений температур воды, В результате определяется температура воды непосредственно в момент времени, сопровождаюш.ий звуковой импульс. Предлагаемый способ позволяет проводит бесконтактные измерения температур агресив ных, радиоактивных и других жидкостей с вынесением приемника акустических колебаний за пределы аппарату; измерять сверхнизкие температуры криогенных жидкостей, отказавшись от дорогих металлов, применяемых для контактных спосооов измерения; отказать я от генератора и электромеханического излучателя акустических колебаний, повысив тем самым надежность измерительной схемы и сократив количество потребляемой электроэнергии; заменить сложный приемно-усилительный тракт с высоким разрешением по времени и квалифицированным обслуживанием на простой усилитель низкой частоты. Формула изобретения Способ измерения температуры жидкости, основанный на формировании в жидкости звукового возмушения и его измерения, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса измерения, звук.овое возмушение формируют путем конденсации в жидкости газа постоянного состава с заданной тектературой, превышающей температуру жидкости, и измеряют ийтенсивность звука, сопровождающего процесс конденсации. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Патент Франции № 2198132, кл. G- 01 К 7/ОО, 1974 г. 2.Авторское свидетельство СССР №173459, М. кл G- О1 К 11/24, 1965. 3.Бродский А. Д., Новые методы измерения низких температур Стандартгиз, М-Л., 1962, стр. 54-63, рис. 22 (прототип).