Способ измерения температуры Советский патент 1981 года по МПК G01K7/40 

Изобретение относится к технике измерения температур и может быть ис пользовано в системах дистанционных измерений. Известны способы контактных измерений температуры, в которых темпера туру определяют по величине термомет рического параметра датчика, находящегося в термодинамическом равновеси с измеряемой средой. Обычно в качест ве тер1уюметрического параметра испол зуют ЭДС, проводимость, объем и T,n.j Недостатком этих способов малая величина выходного сигнала, что приводит к необходимости дополнительного усиления. Известен способ измерения температуры с помощью газового разряда, заключаюи4Ийся в том, что в измеряеf-гую среду помещают газоразрядну(о ячейку и определяют температуру по параметрам разрядного тока в . Недостатком известного способа яв ляется малая величина выходного сигнала, что является причиной невысокой чувствительности. Цель изобретения - повышение чувствительности и обеспечение дистанционности измерений. Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения температуры с помощью газового разряда создают контрагированный разряд, ограничивают его по всем степеням свободы, а температуру определяют по частоте колебаний разрядного тока. Колебания разрядного тока региструют по электромагнитному излучению из разряда. В основу предлагаемого способа измерения температуры положено явление самовозбуждения контрагированного разряда при СЕ едних давлениях газа, что обусловлено гистерезисными свойствами вольтамперной характеристики разряда. Эксперименты, проведенные с контрагированным разрядом, ограниченным по всем степеням свободы, похазали, что частота колебаний разрядного тока зависит от температуры окружающей среды. Это свойство контрагированного разряда и используется для измерения температуры. Достаточная интенсивность колебаний разрядного тока позволяет регистрировать их дистанционно па электромагнитному излучению. На фиг. 1 показана схема устройст ва, реализующего предложенный способ на фиг. 2 - зависимость частоты электрических колебаний от величины раз рядного тока; на фиг. 3 - зависимост частоты электрических колебаний разрядного тока, регистрируемых по электромагнитному излучению из разряда, от величины температуры. Устройство для реализации предлагаемого способа содержит копиллярную разрядную трубку 1, ограничивающую перемещения контрагированного разряда 2, штыревые электроды 3 и 4, измерительный резистор 5, баластное соп ротивлениеб, шунтирующую емкость 7 и волномер 8. Устройство работает следукнцим образом. Баластным сопротивлением б устанавливается величина начального тока разряда. В разрядной цепи возникают релаксационные колебания разрядного .тока, частота которых зависит от величины емкости 7 и сопротивления кон трагированного разряда 2. Эти колзба ния регистрируются на измерительном резисторе 5, либо волномером 8. Изменения температуры приводят к изме-чению регистрируемой частоты, причем 51меегся однозначная зависимость частоты колебаний от температуры. Для проведения измерения с парс1ме рами разрядной трубки (фиг. 2) трубка наполняется смесью неона 99% и арг гона 1% при 500 мм рт. ст. и разрядом тсжа 4,1 мА, Сц 500 пф и Rjf 680 кОм. Кривая (фиг. 3) имеет выраженный экстремальный характер. Экстремум ле

9tfl. г жит в области средних температур, а его положение, как показали опыты, определяется величиной разрядного тока и реактивньши параметрами электрической цепи. Экстремальный характер кривой позволяет порознь использовать обе ветки кривой для температурных измерений либо в области пониженных, либо в области высоких температур. Предлагаемый способ позволяет проводить дистанционные измерения температур и расширить арсенал средств для температурных измерений. Формула изобретения 1.Способ измерения температуры с помощью газового разряда, заключающийся в том, что в измеряемую среду помещают газоразрядную ячейку и определяют температуру по параметрам и разрядного тока в ней, о т л и чающийся тем/ что, с целью повышения чувствительности измерения, создают контрагированный разряд, ограничивают его по всем степеням сво- боды, а температуру опг еделяют по час тоте колебаний разрядного тока. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения дистанционности измерений, колебания разрядного тока регистрируют по электромагнитному излучению из разряда. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Агейкин Д.И. и др. Датчики контроля и регулирования, Машиностроение, 1965, с. 800-905. 2.Авторское свидетельство СССР № 116637, кл. G 01 К 7/40, 1950 (прототип).