Устройство для измерения температуры Советский патент 1984 года по МПК G01K11/26 

СХ)

о Изобретение относится к области температурных измерений и может использоваться для измерения низких температур. Известно устройство для измерения низких температур, состоящее из датчика температуры, представляющего собой резистор, сопротивление которо го меняется с изменением температуры и системы регистрации изменений омического сопротивления датчика температуры Г 1 3. Известно также устройство для измерения температуры с датчиком темпе ратуры, представляющем собой конденсатор, емкость которого является функцией температуры 12 3. Недостатком описанных выше устройств является невысокая точность измерения температуры. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения температуры, содержащее датчик температуры, выполненный в виде кварцевого резонатора, включенного в цепь обратной связи высокостабильного генератора частоты, частотомер и регистратор t Собственная частота колебаний кварцевого резонатора зависит от температуры. Поскольку частота колебаний является наиболее точно изме ряемым параметром, в таком устройств может быть достигнута высокая разрешающая способность. Недостатком устройства является его малая чувствительность при низки температурах, обусловленная слабой температурной зависимостью упругих свойств кварца при низких температуpax. Целью изобретения является повыше ние чувствительности устройства при измерении низких температур гелиевог диапазона. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для измерения температуры, содержащем резонансный дат чик температуры, включенный в цепь обратной связи частотного генератора частотомер и регистратор, резонансный датчик температуры выполнен в виде объемного резонатора СВЧ с подвижной торцовой стенкой, свободно взвешенной в магнитном поле короткозамкнутой сверхпроводящей катушки, жестко соединенной с корпусом объемного резонатора. На чертеже, приведена структурная схема устройства. Оно содержит объемный резонатор СВЧ 1 с подвижной торцовой стенкой 2, короткозамкнутую сверхпроводящую катушку 3, коаксиальные линии 4 связи, соединяющие объемный резонатор СВЧ 1 с высокостабильным генератором 5 частоты, частотомер 6 и регистратор 7. Объемный резонатор СВЧ выполнен из сверхпроводящего материала и расположен в гелиевой ванне. Подвижная торцовая стенка 2 и короткозамкнутая сверхпроводящая катушка 3 в совокупности представляют собой сверхпроводящий электромагнитный подвес. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии электромагнитный сверхпроводящий подвес включен . Подвижная торцовая стенка 2 объемного резонатора 1 находится во взвешенном состоянии, не имея механического контакта со стенками объемного резонатора СВЧ 1. При изменении температуры подвижная торцовая стенка 2 смещается вдоль оси объемного резонатора СВЧ 1 коротко замкнутой сверхпроводящей катущки 3, что влечет за собой изменение резонан- сной частоты объемного резонатора СВЧ и соответственно частоты высокостабильного генератора 5, которое измеряется частотомером b и фиксируется регист атором 7. Чувствительность предлагаемого устройства для измерения температуры (2-7) 10 Гц/К в интервале температур 2,2-6 К; чувствительность известного устройства не превьшает величины 50-100 Гц/К при температуре жидкого гелия.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ :ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее резонансный датчик температуры, включенный в цепь обратной связи генератора частоты, частотомер и регистратор, отличающееся тем, что с целью повышения чувствительности устройства, резонансный датчик температуры выполнен в виде объемного резонатора СВЧ с подвижной торцовой стенкой, свободно взвешенной в магнитном поле корот- козамкнутой сверхпроводящей катушки, жестко соединенной с корпусом объемного резонатора.