Предполагаемое изо6ретеш1е относится к приборам, предназначе шым для измерения текшературы.
Известаы датчики те№1ературы дилатометрического типа, в которых разность Ternmepary-pH jix изменений размеров двух элементов меха1шчески преобразуется в перемещеш е индикатора.
Однако указанные термометры имеют малую чувствительность, обусловлегтую лтлой ве;шщ1ной температурньк измене1шй размеров гувс1вительного злемента.
Предлагаемый датчик температуры отличается от указанного тем, что с целью говышения чувствительности, преобразователь температурных напряжений чувствительного элемента в электрический сигнал выполнен в виде поляризационно-оптической CMOTeMbrt например, в виде скрещенного полярископа, а хотя бы одна из деталей термочувствительного элемента вьшолнена из таердого прозрачного материала, например, из силикатного стекла и размещена в рабочей зоне полярископа. Предлагаемая конструкция отличается также тем, что применена двухканальная поляризационно-оптическая система, фотоприемники которой включены дифференциально; и тем, что с целью возможносвт
установки необходимого интервала измерений и упрощения рег л1фовки нуля выхошгого сигнала, о.цна из деталей термочувствительного элемента снабжена устройством.
На чертеже схематичес си изображено предлагаемое устройство.
Шезооптачесю-ш термометр состоит из обоймы 1, изготовленной из твердого материала (например, дюралюлюния), у которого коэффициент температурного расширения сильно отличается от коэффициента температурного расширения материала вставки 2, изготовленной, например, из силикатного стекла. Вставка 2, имеющая, например, форму параллелешшеда, имеет две прозрачные грани к вклеена двумя другими гранями в прямоугольное отверстие обоймы I. Напротив одной прозрачной грани расположен источник света 3, на пути излучения которого последовательно расположены поляризатор 4, вставка 2, фазосдвигающая пластишса 5, анализатор 6, фотоприемник 7. Плоскости поляризшщи поляризатора 4и анализатора брасположены под углом 90° друг к другу и под углом 45° закрепленным граням вставки 2. Фазовая пластинка 5 создает разность хода лучей, равную четверти. дл71ны волны используемого. света. Угол между.
на больший главным вектором фазосдвигающей пластинки и направлением пропускания поляризатора составляет 45,
Работает датчик температуры следующим образом. При те&шературе, соответствующей ненапряженному состоянию чувствительного элемента вставки (при которой, например, производилась полимеризация клея, скрепляющего вставку 2 и обойму ), отсутствуют изменения параметров поляризации света при прохождении его сквозь вставку 2, Величина светового потока, приходящего к фотоприемнику 7 от историка света 3, в этом случае зависит только от взаимной ориентации плоскостей поляризации поляризатора 4, анализатора 6 и-фазосдвигающей пластины 5. При указанной выше ориентации этих деталей начальная точка рабочей характеристики выводится на участок, обладающий наибольшей крутизной и линейностью.
При изменении температуры обоймы 1.и вставки 2 в материале последней возникают значительные механические напряжения, которые приводят к возникновению разносга хода обыкновешюго и необьпснове1шого лучей, на .которые распадается свет, проходя вставку2. Разность хода, пропорциональная изменению температуры, суммируется с разностью , хода, создаваемой фазосдвигающей пластинкой 5, приводя к изменеьшю формы поляризации света. Следствием этого является изменение величины светового потока, пропускаемого анализатором 6. Это приводит к изменению освещенности фотоприемника 7, ток которого является выходным сигналом термометра.
Чувствительность термометра может быть повышена, если на выходе оптической систели 1 поставить два фотоприемника, включенных дифференциально, а фаэосдвигающие пластинки 5 и 6, стоящие на пути лучей, идущих к разным фотоприемникам, поставить так, чтобы их наибольшие главные векторы были взаимно перпендикулярны. Использование двух включенных дифферендаально фотоприемников позволяет улучашть метрологические характеристики прибора, т.к. взаимно компенсируются такие недостатки фотоприемников, как старение, усталость, зависимость чувствительности от температуры окружающей среды и др.
Для облегчения регулировки нуля и обеспечения необходимого интервала измерений, обойму 1 можно вьшолнить разрезной с тем, чтобы обеспечить возможность регулирования предварительного поджатия вставки 2, например, регулирующим винтом 8.
Формула изобретения
. Дилатометрический датшк те мператзфы, содер жащий термочувствительньш элемент, состоящий из нескольких жестко скрепленных друг с другом деталей с разными коэффициентами температурного расширения, преобразователь температурных. Напряжений в выходной сигнал, отличаю|цийся тем, что, с целью повыщёния чувствительности датчика, преобразователь температурных напряжений вьшолнен в виде поляризационно-оптической системы причем одна из деталей термочувствительного злемента вьщолнена из твердого прозрачного материала, например, силикатного стекла и размещена в рабочей зоне полярископа, а другая вьшолнена разрезной и снабжена регулирующим винтом.
