Способ определения температуры Советский патент 1981 года по МПК G01K11/18 

Изобретение относится к термомет рии. Известен способ определения температуры, основанный на введении в тепловой контакт с исследуемым объе том термочувствительного датчика и измерении яркости его излучения fj Однако данный способ обладает низкой точностью измерения-и для своего осуществления требует громоздкой и сложной аппаратуры. Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ определения температуры, зак лючающийся в том, что вводят в тепловой контакт с исследуемым объектом термочувствительный жидкий кристалл, который освещают монохроматическим светом и регистрируют яркость рассеянного кристаллом света И. Однако данный способ не обладает требуемой точностью измерения изза того, что в измеряемое тепловое поле объекта вносится большая масса теплопроводной жидкости, окружающей; кристалл и имеющей отличную от объекта температуру. Кроме того, диапазон измеряемой данным способом температуры ограничен полуширинрй характеристики интенсивности рассеянного кристаллом монохроматического света. Цель изобретения - повышение точности измерения температуры. Для достижения этой цели после освещения жидкого кристалла светом его температуру изменяют до получения максимальной яркости рассеянного кристаллом света и по величине затраченного на нагрев кристалла тепла определяют температуру исследуемого объекта. На фиг. 1 изображено устройство, реализующее способ; на фиг. 2 характеристика интенсивности рассеянного термочувствительным жидким.кристаллом монохроматического света в зависимости от температуры. Устройство включает тонкостенный светонепроницаемый кожух 1, термочувствительный жидкий кристалл 2, источник 3 монохроматического света, фотоприемник 4, усилитель 5, указатель 6 яркости, нагреватель 7, двухполярный источник 8 стабилизированного напряжения, потенциометр 9, стрелочный указатель 10 температур. Температуру определяют следующим образом.

Источник 3 монохроматического света, например красного, равномерно освещает поверхность жидкокристаллического элемента 2 монохроматическим светом. Рассеянный жидкокристаллическим элементом 2 свет попадает на .фотоприемник 4, который преобразует рассеянный жидкокристаллическим элементом 2 световой поток в фототок, .пропорциональный интенсивности рассеянного света. Усилитель 5 преобразует фототок фотоприемника 4 в .напряжение, пропорциональное интенсивности рассеянного жидкокристаллическим элементом 2 света. К выходу усилителя 5 подключен стрелочный указатель 6 яркости, отклонение стрелки которого пропорционально интенсивности рассеянного жидкокристаллическим элеметом 2 монохроматического света. При измерении температуры кожух 1 устройства вводят в тепловой контакт с исследуемым объектом 11. При этом рабочая точка жидкокристаллического элемента 2 смещается в тЬчку В (фиг. 2), соответствующую измеряемой температуре Т . Потенциометром 9 устанавливают такой ток через источник изменения температуры, при котором показания указателя б яркости соответствуют максимуму интенсивности рассеянного жидкокристаллическим элементом 2 монохроматического света. При этом рабочая точка жидкокристаллического элемента 2 перемещается на вершину характеристик в точку С (фиг. 2). По показаниям стрелочного указателя 10 температур определяют измеряемую температуру. В качестве источника монохроматического излучения используется светодиод АЛ102Б красного свечения. Фотоприемником служит кремниевый фотодиод ФД-7К. Яркость регистрируется стрелочным прибором магнитоэлектрической системы типа М4204, полгключённым к выходу измерительного усилителя. В качестве двухполярногоисточника .стабилизированного напряг жения применяются два блока пита.ния типа В5-7. Указателем температуры служит стрелочный миллиамперметр типа М4200 проградуированный в градусах Цельсия.

Предложенный способ наряду с повышением точности определения температуры до iSlO C позволяет значительно расширить диапазон измеряемой температуры благодаря использованию жидкого кристалла во всем температурном интервале существования холестерической фазы и сократить 5 время измерения за счет устранения необходимости прогрева теплопроводной жидкости до измеряемой температуры .

Формула изобретения

Способ определения температуры, заключающийся в том, что в тепловой 25 контакт с исследуе1 1ым объектом вводят термочувствительный жидкий кристалл, который освещают монохроматическим светом и регистрируют яркость рассеянного кристалла света, отличающийсятем, что, с целью повышения точности измерения, после освещения жидкого кристалла светом его температуру изменяют до получения максимальной яркости рассеянного кристаллом света и по величине затраченного на нагрев кристалла тепла определяют температуру исследуемого объекта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 479964, кл. G 01 К 5/50, 1973.

2.Патент Франции 2213493,

кл. G 01 К 11/00, 1974 (прототип). фиг. I