Устройство для измерения температуры Советский патент 1982 года по МПК G01K7/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к температурным измерениям и может быть использовано для прецизионных измерений температуры преимущественно в медико-биологических экспериментах.

Известно устройство для измерения темпер)атуры, содеря ащее измерите.пьный и компенсационный тёрмоэлектрические преобразователи, подключенные к регистрирующему прибору через соединительную коробку .

Однако известное устройство обеспечивает достаточно высокую точность измерения только при постоянстве температуры в соединительной коробке, что в ряде случаев практически трудно осуществимо.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения температуры, содержащее термостатируемый дифференциальный термоэлектрический преобразователь, подключенный к регистрирующему прибору. Места соединений свободных концов термометра с медными проводами / идущими к регистрирующему прибору, для обеспечения постоянства температуры помещают в специальное устройство стационарного типа. Простейшим стационарным устройстве, позволяющим в известной мере стабилизировать температуру свободных концов, является коробка .цля свободных концов 2.

Недостатком этого устройства является значительная погрешность изме.рения при резких перепадах температуры на коробке для свободных концов из-за возникающих паразитных

10 термо-ЭДС. Использование же массивной коробки для .лучшей стабилизации не всегда представляется возможным, например, в условиях медико-биологических экспериментов, когда ко15робку для свободных концов приходится размещать на теле животного.

Цель изобретения - повышение точности температуры.

Поставленная цель достигается тем,

20 что в устройство для измерения температуры, содержащее измерительный дифференциальный термоэлектрический преобразователь, регистратор и термостат, введен идентичный измеритель25ному дополните.ль ный термоэлектрический преобразователь, один спай которого помещен в термостат, а другой совместно со свободным спаем измерите.пьного дифференциального термо30электрического преобразователя размещен в тепловыравнивающегл корпусе, причем оба термопреобразователя под ключены к регистратору последователь но в противоположной полярности. На фиг. 1 приведена схема устрой ва; на фиг. 2 - вариант конструктив ного выполнения разъемного соединен при размещении тепловыравнивающего корпуса на голове животного при точ ных измерениях температуры глубоких стуртур головного мозга. Устройство содержит измерительный дифференциальный термоэлектрический преобразователь 1 с рабочим спаем 2 помещаемым в измеряемую среду, и свободным спаем 3, дополнительный дифференциальный термоэлектрический преобразователь 4 со спаями 5 и 6, один из которых (6 ) помещен в тер-мостат. Спаи 3 и 5 термоэлектрических преобразователей 1 и -4 размещены один возле другого в тепловыравнивающем корпусе 7 в длинном глухом канале 8, диаметр которого на 10-20 превышает сумму диаметров .помещенных в него тер юэлектродов Оба термопреовразователя 1 и 4 подключены последовательно в противополож ной полярности через коммутирующий разъем 9 к регистратору 10, в качестве которого может быть использо ван автоматический потенциометр. Дл измерения температуры в головном мо ге животного (кролика) можно исполь зовать медноконстантановые термоэле рические преобразователи с термоэле родами диаглетром 0,15 мм одной сери выпуска. Вживляемый в головной мозг дифференциальный термоэлектрический преобразователь 1 спаем 2 в излучаемую структуру мозга, а спаем 3 в,канал 8 медного тепловыравнивающего корпуса 7 медной муфты 11, ввинчивающейся в медное основание 1 обеспечивающих равенство температур спаев 3 и 5 термоэлектричеосих преобразователей 1 и 4, Для коммутации обоих термоэлектрических npeo6ipa3oвателей используют медныетермоэлектроды. Не дающие на контакте термо-ЭДС.на разъаме 13 (типа РС-10 Всю описанную выше конструкцию закрепляют на костях 14 черепа,, .Устройство работает следующим образом. При помещении спая 2 в измеряемую среду (.мозг в цепи термопреобразователя 1 возникает термоЭДС, пропорциональная разности температур между спаями 2 и 3. В цепи дополнительного термопрербразователя 4 также существует термоЭДС, пропорциональная разнице температур между его спаями 5 и б. п8 условиям измерения термо-ЭДС дифференциального термоэлектрического преобразователя 1 изменяется как в связи с колебаниями температуры исследуемой среды, так и в связи с колебаниями температуры на тепловыравнивающем корпусе 7, точнее - на спае 3. Термо-ЭДС термоэлектрического преобразователя 4 изменяется только из-за колебаний температуры на тепловыравнивающем корпусе, точнее на спае 5, поскольку спай 6 помещен в термостат. Колебания температуры на тепловыравнивающем корпусе 7 доходят до спаев 3 и 5 одновременно благодаря предварительному рассеиванию на материале корпуса, хорошо проводяще тепло, и выравниванию тепловых потоков вдоль термоэлектродов в достаточно длинном (.порядка 150 диаметров термоэлектродов ) канале 8. За счет встречного включения обоих термопреобразователей 1 и 4 происходит взаи /1ная компенсация тех изменений термо-ЭДС, которые вызваны колебаниями температуры на тепловыравнивающем корпусе, т.е. на спаях 3 и 5. Таким образом, на регистратор 10 поступает термо-ЭДС, обусловленная только разницей температур между спаяг 1и 2и 6. Точность измерения темперадуры определяется техническими характеристиками термоэлектрических преобразователей, которые желательно изготавливать из материалов одной серии выпуска,, точностью термостатирования спая б дополнительного, дифференциального те юэлектрического пр образователя 4 и точностью уравнивания колебаний температуры на спаях 3и 5, размещенных в тепловыравнивающем корпусе 7. Ошибка измерения температуры предлагаег им устройством для типовых условий проведения медико-биологических экспериментов не превышает ± О,DOS С. Формула изобретения Устройство для измерения температуры, содержащее измерительный дифференциальный термоэлектрический преобразователь, регистратор и термостат, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен идентичный измерительному дополнительный термоэлектрический преобразователь, один спай которого помещен в термостат, а другой совместно со свободным спаем измерительного дифференциального термоэлектрического преобразователя размещен в тепловыравнивающем корпусе, причем оба дифференциаль ных термоэлектрических

преобразователя подключены к регистратору последовательно в противоположной полярности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

7 //////////// ////////

х-З

y///////////ZO7/.