Тепловой измерительный прибор Советский патент 1947 года по МПК G01R19/32 

Предметом данного изобретения является тепловой из1М.ерительньш прибор, основанный на использовании расширения заключенного в замкнзтом сосуде газа при нагревании последнего соответственно величине измеряемого параметра.

Приборы этого типа (например, газовый термобароскоп, давно применявшийся для наблюдений над лучистой энергией) обладают существениъш недостатком - зависид-юстью их от температуры и атмосферного давления, что делает показания такого прибора весьма неопределенными. Целью настоящего изобретения является создание подобного прибора, защищенного от внешних влияний.

Сущность изобретения сводится к тому, что сосуд прибора соединяется с окружающей средой помимо капилляра, в котором находится индикаторный столбик жидкости, при полющи одного малого отверстия, служащего для выравнивания давлений внутри и вне сосуда. Величина отверстия подбирается из такого расчета, чтобы быстрые увеличения давлени :, получаемые за счет нагревания измеряемой лучистой энергией, электрически:. током или другими не сглаживались за счет утечки жидкости в соединительное отверстие, а медленные изменения, получающиеся за счет внешних влияний, не вызывали чрезмерного перемещения нуля.

Прибор может быть заключен в резервуар, частично заполненный жидкостью такид образом, чтобы дополнительное капиллярное отверстие в сосуде прибора было расположено ниже уровня жидкости во внешнем резервуаре. Последний может быть выполнен гердаетически закрытым, что защищает прибор от влияния изменений атмосферного давления.

При использовании предлагаелюго прибора в качестве изд1ерителя электрического тока в сосуде пол ещается электронагреватель, через который пропускается измеряемый ток. В случае же использования прибора в качестве измерителя лучистой радиации его сосуд делается зачерненным или же в нед1 подлещается зачерненное тело для приед1а .лучистой энергии.

Изложенное поясняется фиг. 1-3. где показаны три осуществления измерителя интенсивности лучистой энергии, выполненного согласно изобретению, и фиг. 4 и 5, где показа

заны две формы выполнения такого же измерителя электрического тока. На фиг. 1 показан термоскоп, состоящий из сосуда 7 и индикаторной трубки 2, частично заполнеиный жидкостью. При расширении газа, заключенного в /, столбик жидкости в трубке 2 изменяет свой уровень, отсчет которого можно нроизвести по шкале 3.

Сосуд 7 помимо трубки 2 имеет сообщение с окружающей средой через дополнительное капиллярное отверстие 4, расположенное ниже уровня жидкости 5, частично заполняющей наружный резервуар 6. Сосуд 7 выполняется тонкостенным и окрашеьг 15 черный цвет для лзчшего поглощенмя лучистой энергии.

На фиг. 2 показан вариант термоскопа, у которого сосуд 7 выполнен из прозрачного материала, но внутрь не/о помещено зачерненное тело 7. поглощающее лучистую энергию.

Отверстие 4 имеет л ;еныний диаметр, чем отверстие капиллярной н;;дикаторной трубки 2. В исходном по;южении разность давлений 1аза внутри и вне сосуда 7 уравновещивается гидростатическим давление.м жидкости 5.

В ТОЛ случае, когда разность давлений не зфавновешивается гидростатическил давлением, жидкость будет постепенно перетекать но капилляру 4 ДО того Люмента, пока не наступит равновесие.

Бьгстрое возрастание давления внутри сосуда 7, обуслов.;енное нагреванием газа измеряемой л}чистой радиацией, вызывает отброс индикаторного столбика, находящегося в трубке 2.

Изменения же теплового состояния среды, окружающей резервуар 6, не б}-дут влиять на показания прибора, так как вследствие относительной медленности указанных изменений отверстие 4 обеспечит уравновешивание дав;гений газа внутри и вне сосуда 7 в каждый момент времени.

Подобрав надлежащее соотнощение сечений обоих капилляров 2 и 4 к выбрав рациональную тепловую схему прибора, можно сочетать достаточно малую чувствительность при282

бора к тепловым процессам в окружающей среде с достаточно большой чувствительностью прибора к лучистой энергии.

На фиг. 3 показан вариант термоскопа, у которого сосуд 7 соединен при помощи небольшого отверстия 4 непосредственно с окружающей атмосферой. Этот вариант термоскопа представляет Л1еньщий интерес, так как различный ход коэфициентов вязкости газа и жидкости приводит к значительно большим температурным коэфициентам второго прибора по сравнению с первым.

После воздействия потока ;.зчистой энергии на приемник / или 7 индикаторный столбик жидкости в обоих термоскопах, достигнув наибольшего отклонения, начнет возвращаться в исходное по;гожение за счет вытекания жидкости или газа из сосз/да 7. Поэтол1у следзет освещать прибор только на время измерения и закрывать его сразз же после отсчета максилшльного отклонения индикаторного столбика.

Для защиты от толчков атмосферного давления (например, при порывах ветра), а также цля зменьшения температурных влияний окрзЖающей среды стеклянный резервуар 6, в котором по.иещается прибор, выполняется запаянным.

Измерите;1и электрического тока по фиг. 4 и 5 отличаются от из.черите.1ей ..Дчистой энергии по фиг. 2 и, соответственно, фиг. 3 ;глшь тем, что вместо приелшика 7 лучистой энергии внутри сосзДа 7 помещен электронагреватели, fV--нить лакала, через которую цропзскаетс.я измеряемьгй агектрический ток. Действие измepитe:I : :х1(ектрического тока совершенно ананогично описанномз выше с той только разницей, что вывод прибора из действия после отсчета Д1акси,ма;ьного отброса индикаторного столбика жидкости в трубке 2 производятся вык.Почением электронагревателя S; д.ля этой цели может быть использован выключатель, замыкающий выводь; прибора; для производства измерения этот выключатель размыкает цепь шунта прибора, а после отсчета - вновь замыкает.