Датчик пульсаций температурыгАзА Советский патент 1981 года по МПК G01K7/02 

(54) ДАТЧИК ПУЛЬСАЦИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗА

Изобретение относится к области тер- мометриа и может быть использовано при иа «ерениях пульсаций температуры газа, в частности воздуха, например, в метеорологии. Известен датчик пульсаций температурта воздуха с автомагическим отфильтровы ваяием постоянной составляющей, содержащий батарею последовательно соединенных термопар j Принцип работы этого датчика позволяет просто осуществить операцию фильтрации. Если одни из спаев термобатареи имеют большую тепловую инерцию, то сиг нал на выходе дифференциальной термобатареи пропорционален разности температу между холодными (инерционными) и горя чими (открытыми) спаями. Батарею термопар получают гальваническим омеднением участков константановой проволоки, намотанной с шагом на каркас в вице крестовины так, что каждый виток намотки образует четыре тер мопары, причем холодные спаи помещены в блоках из теплоизолирующего материала например компаунце, а горячие спаи открыты, находятся между указанными блоками и отделены от них промежутками. Каждый теплоизолирующий блок состоит из двух половин. Недостатком известного датчика является низкая точность измерения, обусловленная неодинаковой температурой холодных спаев из-за размещения их в разных. теплоизолирующих массах и шаговой намотки термобатареи, поскольку температура холодных спаев может быть различна как в разных блоках, так и в каждом из них. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к описываемому датчику является датчик пульсаций температуры газа, содержащий последовательно соединенные термопары, расположенные на каркасе в виде торо- идешьной обмотки, причем холодные спаи термопар заключены в теплоизолирующую массу 2.

Расположение холодных спаев по кольцу, т. е. на значительном пространстве, приводит к тому, что эти спаи могут иметь неоаинаковую температуру, вследствие чего снижается точность иэмере-

НИИ.

Целью иаобретения является повышение точности измерений.

Указанная иель цостигается за счет того, что спаи термопар расположены на Ш1утреняих участках витков тороидальной обмотки, а каркас выполнен в вице катушки со щечками, между которыми расположены горячие спаи термопар.

На чертеже изображен датчик, поперечный разрез.

Датчйй с@а@р|Ж ИТ каркас в виде катушки 1 со щечкшш 2. На этот каркас тороидально вамш-ан константа новый провод, омеаненв ле участки которого образуют термэва 3. ХопоАные спаи 4 термопар распойвж@жы в теппстзолнрующей массе 5 (кемтуиве) на. виутренник участках витков обмш-ки в оаной плоскости, перпендикуляров продольной оси катушки. Горячие спаи 6 расположены в той же Ш1с скости на наружных участках витков и воздушными проме жуткамя аруг ®т вруга и от катушки.

Указаине расположение спаев и термопар может быть достигнуто, наприме|э, погружением тороидальной обмотки вертикально на половину ее высоты в электролит .с последующим омеднением. После омеднения центральную часть катушки, в которой находится хааодные спаи, заливают застывающий теплоизолирующей массой 5, например эпоксидным компаундом.

Описываемый датчик работает следующим образом. Для измерения пульсаций .температуры воздуха датчик закрывают жалюзнйной противорадиаинонной защитой на чертеже не показана), которая уменьшает воздействие солнечных лучей и позволяет воздуху обдувать гсфячие спаи 6 и катушку 1. Датчик укрепляют на метео ропогнческой мачте (на чертеже не показана), а его выход подключают к регистратору (на чертеже не показан). При кратковременном изменении (пульсации) температуры воздуха изменяется температура горячих спаев 6, а температура холоаных спаев 4 за это время остается практически неизменной. В результате в термопарах возникает электрический ток, по величине которого можно судить о величине ванного кратковременного изменения (пульсации) температуры воздуха. При этом вследствие изменений скорое-

ти и направления обдувания, а также с изменением направления солнечных лучей в течение дня температура теплоизоляции изменяется в различных ее частях по разному, в результате этого разность температур между частями теплоизолирующей массы может достигать величины 1-2 С и более. Если в такик условиях холодные спаи будут располагаться в теплоизолирующей массе нэ большом расстоянии, то температура их может различаться на целые градусы, в то время как точность измерений составляет

0,02°С

ja величина кратковременных пульсаций температуры возду а составляет не более 2 С.

Поскольку в описываемом датчике колодные спаи 4 расположены на внутренних участках витков тороидальной обмотк в непосредственной близости друг от друга то разность температур этих спаев будет незначительной, что исключает погрешности измерения, возникающие в случае расположения этих спаев на большом расстоянии. Кроме того, течки 2 катушки 1 не дают горячим спаям 6 соприкасаться с центральной частью катушки, поэтому горячие спаи 6 очень быстро принимают температуру исследуемого воздуха, не искаженную температурой катушки. В результате погрешность измерений пульсаций температуры воздуха описываемым датчиком будет меньше, чем в известном устройстве L2Q.

Формула изобретения

Датчик пульсаций температуры газа, содержащий последовательно соединенные термопары, расположенные на каркасе в внце тороидальной обмотки, причем холодные спаи термопар заключены в теплоизолирующую массу, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерений, холодные спаи термопар расположены на внутренних участках витков тороидальной обмотки, а каркас выполнен в виде катушки со щечками, между которыми расположены горячие

0 спаи термопар.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетел1 ство СССР N9 154690, кл. Q 01 К 7/02 (прототип) .