Устройство для измерения температуры Советский патент 1982 года по МПК G01K1/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

1

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано в устройствах для измерения температуры, применяемых преимущественно при измерениях температуры жидких металлов, например при порционной плавке металлов и их сплавов.

Известно устройство для измерения температуры, содержащее измерительны, электрод, присоединенный к источнику тока, схему сравнения, подключенную к измерительному электроду, выполненный в виде герметичного баллона, и регистрирующий прибор 1.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения, которая обусловлена тем, что вследствие протекания в замкнутом объеме баллона неконтролируемых процессов при высоких температурах происходит выделение и поглощение газов стенками, приводящее к изменению эмиссионного тока, являющегося определяющим критерием измеряемой температуры.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения температуры, содержащее световод с измерительным электродом, соединенным с источником импульсного тока, схему сравнения, подключенную к измерительному электроду, и регистрирующий прибор 2.

Недостатком устройства является низкая точность измерения, обусловленная механизмом обмена термоэлектронов между измерительным электродом и охранным кольцом, а также изменением коэффициента черноты исследуемого объекта и измерительного электрода., «

10 Цель изобретения - повыщение точности измерения температуры.

Эта цель достигается тем, что в торце световода выполнено цилиндрическое углубление, в котором укреплен цилиндрический измерительный электрод, высота которого

в 20-40 раз больще толщины стенки световода в месте углубления.

На чертеже приведена конструкция устройства.

20 Устройство включает измерительный электрод 1, который представляет собой тонкостенный цилиндр с одним дном, изготовленный из жаропрочного металла, световод 2, диаметр световода D, диаметр цилиндрического углубления d, высота измерительного электрода К.

Устройство работает следующим образом.

Измерительный электрод I подогревают путем электронной бомбардировки при помощи источника тока. Разогрев измерительного электрода 1 проводят до наступления равенства его температуры температуре измеряемого объекта. Приемником излучения через световод 2 измеряется температура в полости измерительного электрода и следовательно и исследуемого объекта.

Выполнение измерительного электрода в виде цилиндра, укрепленного в цилиндрическом углублении в торце световода, приводит к тому, что с целью исключения токов утечки измерительный электрод 1 работает в устройстве цилиндр Фарадея, так как краевые эффекты в этом случае незначительны.

Поскольку в большинстве случаев в термометрии объекты, температуру которых измеряют, не являются «черными телами, а коэффициент черноты во вре.мя измерения меняется в широком пределе от О до 1. Используя многократное диффузное отражение потока света, для физического моделирования планковского закона лучеиспускания можно стабилизировать коэффициент черноты с заданной точностью измерения. Так, для абсолютно черного тела коэффициент черноты определяется по формуле

R-d

F - -- - 1 ., f24Р

коэффициент черноты;

диффузная отражательная способность материала в наихудшем случае равна 1;

характерный поперечный размер имитатора;

высота имитатора.

Следовательно, при выборе размеров соответствующих размеров стенки световода и высоты цилиндрического измерительного электрода повышается точность из.мерения из-за стабилизации коэффициента черноты

до 0,999. В этом случае стенка световода представляет собой абсолютное черное тело, имеющее температуру цилиндрической части измерительного электрода, коэффициент черноты которого не зависит от температуры.

Предложенное устройство для измерения температуры, в котором измерительный электрод выполнен в виде цилиндра с углублением в световоде приводит к повышению точности определения температуры и найдет широкое применение в народном хозяйстве.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры преимущественно расплавленного металла, содержащее световод с измерительным электродом, соединенным с источником импульсного тока, схему сравнения, подключенную к измерительному электроду, и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что,

с целью повышения точности измерения, в торце световода выполнено цилиндрическое углубление, в котором укреплен цилиндрический измерительный электрод, высота которого в 20-40 раз больше толщины стенки световода в месте углубления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 27880663/18-10, кл. G 01 К 1/00, 17.12.79 (прототип).