Устройство для измерения температуры поверхности твердого тела

Устройство для измерения температуры поверхности твердого тела

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕ , РЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ fPue. 1 ТВЕРДОГО ТЕЛА, содержащее термобаллон , соединенный капилляром с дифференциальным манометром, снабженным шкалой , и средство создания начального разрежения внутри термосистемы, отличающееся тем, что, с целью, повыщения точности измерения, термобаллон вьшолнен в виде разомкнутой емкости, рабочий торец которой снабжен при кимным элементом, вьшолненным в виде коль ценой полости, заполненной герметизирующим уплотнителем. 2. Устройство для измерения температуры поверхности твердого тела по п. 1, отличающееся тем, что герметизирующее уплотнение выполнено в виде неотверждаемого герметика.

„„SU„„1051385

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЗЬ0 5 01 К 5/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " -:.:.. „:,,:

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фие. 1 (21) 3491359/18-10 (22) 17.09.82 (46) 30. 10. 83. Бюл. N 40

{72) А.Д. Кузнецов и Л.И. Головенчиц (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт медицинской лабораторной техники (53) 536. 51 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 712689, кл. G 01 К 5/30, 1977.

2. Температура и ее измерение.

Сборник докладов на Е Международном симпозиуме по термометрии. М., Иностранная литература", 1960, с. 103 (прототип) . (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ПЛЯ ИЗМЕ

РЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ

ТВЕРДОГО ТЕЛА, содержащее термобаллон, соединенный капилляром с дифференциальным манометром, снабженным шкалсй, и средство создания начального разрежения внутри термосистемы, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью. повышения точности измерения, термобаллон выполнен в виде разомкнутой емкости, рабочий торец которой снабжен при)кимным элементом, выполненным в виде коль. невой полости, заполненной герметизируюшим уплотнителем.

2. Устройство для измерения температуры поверхности твердого тела по и. 1, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что герметизируюшее уплотнение выполнено в виде Е неотверждаемого герметика.

I 10

Изобретение относится к термометрии,1 а именно к измерению температуры поверхности твердых тел.

Известно устройство для измерения температуры -поверхности твердого . тела, содержащее термобаллон, снабженный капилляром, и шкалу. Ртутная пробка, перемещаясь вдоль шкалы по капилляру, обеспечивает регистрацию температу. ры |1).

Однако известное устройство не обеспечивает требуемой точности измерения температуры из-за погрешности, обусловленной наличием непостоянного термичес кого сопротивления между поверхностью и термобаллоном.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения температуры поверхности твердого тела, содержащее термобаллон, соединенный капилляром с дифференциальным манометром, снабженным шкалой, и средство создания начального разрежения внутри термосистемы (2 3.

Такое устройство также не обеспечивает требуемой точнсжтью измерения из-аа погрешности, обусловленной непо-. стоянством термического контакта между термобаллоном и измеряемой поверхностью.

Цель изобретения - повышение точнос ти измерения.

Для достижения поставленной цели в устройстве для измерения температуры поверхности твердого тела, содержащем термобаллон, соединенный капилляром с дифференциальным манометром, снабженным шкалой, и средство создания начального разрежения внутри термосистемы, термобаллон выполнен в виде разомкнутой емкости, рабочий торец которой снабжен прижимным элементом, выполненным в виде кольцевой полости, заполненной герметиэирующим уйлотнителем.

При этом герметизируюшее уплотнение выполнено в виде неотверждаемого герметика.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, на фиг. 2 и фиг. 3 - варианты выполнения термобаллона, на фиг. 4узел 1 на фиг. 3.

Устройство содержит термобаллон 1 буртик 2, штуцер 3, капилляр 4, дифференциальный манометр 5, средство 6 создания начального разрежения внутри термосистемы, измеряемая поверхность 7 твердого тела, измерительная трубка 8, шкала 9, закрытый сосуд 10, воздушная емкость 11, патрубок 12, запорный

Si3e5 2 кран 13, цилиндр 14, поршень 15, крыли-1 ка 16 термобаллона, прижимной элемент 17, кольцевая полость 18, винт 19, флане ц 20, герметик 21, Устройство работает следующим образом.

При подготовке устройства к действию трехходовой кран 13 устанавливают в положение, при котором воздушная пощ0 лость правого колена манометра 5 при-. соединена к приспособлению 6. Затем термобаллон 1 прижимают к поверхности 7 так, чтобы буртик 2 был плотно

, прижат к ней (до начала нагрева) и герметиэируют внутреннюй> полость термобаллона с помощью нажимного кольца "17 и герметика 21.

После этого с помощью средства 6 внутри термобаллона создают начальное

20 разрежение (вакуум) РРо> величина которого определяется ходом Н поршня 15, площадью его поперечного сечения и объемами воздушных полостей термобал-, лона 1 и дифференциального манометра 5

25 и может бытьрассчитана по формуле о(о

Р a, { )

РО + 5 и 3 о

0 0 2 О 2

30 где Ро — начальное значение давления атмосферного воздуха;

U суммарный обьем воздушных полостей: закрытого сосу-да 10, измерительной трубки 8, воздушной емкости 11 и патрубка 12, %, Ь",5 S- высота подъема уровня рабочей жидкости в сосуде 10 и измерительной трубке 8 и площади их поперечного сечения соответственно, И,- разность высот уровней рабочей жидкости в коленах дифманометра 5 после создания

45 в них начального разрежения, у — удельный вес рабочей жидкости.

С целью создания разрежения P заданной величины уровень жидкости доводят

50 до нулевой риски по шкале с на измерительной трубке 8. После этого кран 13 устанавливают в положение, при котором воздушная полость правого колена манометра 5 оказывается отсеченной от оредства 6 создания разрежения и от

Еатмосферы . Ha этом подготовка устрой55 р ства к. работе заканчивается.

Сила прижима, создаваемая начальным разрежением РРо, должна быть такой,что3 . 1051385 бы обеспечивалось:плотное прижатие буртика 20 к поверхности 7 твердого тела в ее нагретом состоянии при максимальном значении измеряемой температуры поверхности. При измерениях нагревают поверхность 7, температура которой изме" . ряется до ее рабочего значения. При этом давление газа (воздуха) внутри термобаллона 1 повышается, а степень разрежения соответственно уменьшается.

Под действием этого измерения давления уровень жидкости в измерительной трубке 8 начинает подниматься. Высота И подъема уровня жидкости в трубке 8 характеризует в определенном масштабе температуру (4 С ) нагрева поверхнос:)и 7 твердого тела, которая связана с . ней следующей зависимостью:

Т и Ь (О +Од2+ gz)

2О ., (.,"- л) рО 01

<Риг. Я

®И8. 3

ВНИИПИ Заказ 8654/41 Тираж 873 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Tg(U« Ugz+ kg 5g) " (1+ g

Тоут, h 5 (U „+О +1 9 ) (з)

Рро "o ("os 2Ú2. ) где 0 0 Ы вЂ” начальные обьемы воэдушо ог -оз 30 ных полостей, термобаллона 1 и суммарных полос4 тей в левом и правом коленах дифманометра 5 (после создания в них начального разрежения) с учетом обьема соединителвного Еапилляра и .изменений объема, обусловленных перемещением жидкости в коленах дифманометра при создании начального раэреженищ

Т, - начальное значение абсолютной температуры поверхности твердого тела (до нагрева)

S S2 - площади поперечного сечения чашечного сосуда и измерительной трубки дифманометра. Остальные обозначения те же, что и в формуле (1) .

Расчет точности предлагаемого устройства, произведенный по формулам (1) и (2), показывает, что при соответствующем выборе параметров устройства погрешность измерения температуры поверхности твердого тела, осуществляемого с его помощью, не превышает «+ +0,3-0,5t, Наряду с повышением точности изобретение позволяет устанавливать термобаллон на измеряемой поверхности беэ использования крепежных элементов и узлов.