Способ определения температуры

Способ определения температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к опре - делению температуры. Цель изобрепния - упрощение способа опр лелепня температуры. СчосоР тп tncn я путем формирования нача„ | ои IIUCH ги длпчегии )лч сродного газа между , j ермети мфоранными объемами, я нагем измерения разности давлений между пими объемами при опррделяе- Mdii температуре и определения этой т м Н рлтурн по измеренной разности, при )том предварительно выбирают диапл )ом и ;меряем 5Й разности давлении и определяемой температуры, а формирование на мльной разности давлении oi ущь стппяют п объемах при од. накпнои начальной температуре, причем нач и ьную темп ературу и определяем 1 ,,УОДК г по приеденным форму1 ,1М. 1 КГ.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦиiЛИСТИ ЕСНИ)(РЕСПУБЛИК

15))

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

P = P, (1+Pc), г;.:р

0 ССУД СТ ЕНН 1й HQMH TET

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 0314РЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4 Ю9 О/1О (22), .10.88 (46) . (.. О4. 91 . Бн>ч, !! 16 (72) Б .,>.Шполя нс кий и !1. И. Пыpt:н (53) 536,5 (088.8) (56) Авто;>с кое с випетс .-(ь;-. т-.:<> !;!:ОР (" 885821, кл. 0 01 V 5/ 2, 1978.

Авт< рское с.видетс:?ьстно С(,СР

Р 537259, кл. (01 K 5/3-, 1974 . (54) СПОСОБ О!!! F.3FËFÍÈß Т! .!!П(:(.Ат l:6.! (57) Изобретение отлос итс я н опрс делению температуры. !!ель иэобре t.<— ния — упр<>щение способа опрс vi . tc >ttt» температуры. Способ ссущестн >яет:я путем формирования tta«a. t!«>it,«но< .Изобретение о? носится к те<?><озиэическим измс-р ниям„а имени<> к ,ос>?асти определения темпе р» t уры.

Дель изобретения — yttpotttc н«е сло— с à(.à определения температуры.

Па чертеже представлена схема ре»лиэации способа.

Измерительная система для иэм< t>н > Hé .>лнэродного газа между ,t?«7?tÿ t с !»<с ти .ированными объемами,,э <атем и?мерения разности давлений н<ежлу:? тими обьемами при определяем< и температурс и определения этой т p l<:tëte ряем<>й разности давлений и <н?ределяемой температуры„ а формировп?пи t?,à .аль<со<? разности давлени>< ос у<цес тпляют в объемах при сдпit <? K >t <>t t н 3 ч ал ь<? Ой тем<?е ра туре пр»>

tt t:t! иною тем .ературу и опредез<>?<зм".? находя г по приведенным форму<пм. >с? .

< <>н< и ? т.д. ) с разными начальными ланлепиями: в оболочке 1 давление газ,? „больше давления газа P в оболочкс 2. Оболочки 1 и 2 помещены н полость 6, температуру среды в которой т(:. буется измерить, Внутренние объемы оболочек 1 и 2 могут быть не равны между собой.

Давление газа в замкнутом объеме при произвольной температуре определяется вь>ражением даг пение газа >tp>< произвол ь-ной температуре давпение газа при ггмпературе 0 С; гемпература, при которой давление газа равно Р; коэффициент температурного объемного расширения газа.

1645852, 10 (12) относительhP г

P (P of Рог)

Обозначим (8) д (13) (10) 50

Обозначим начальные давления газа при температуре 0 С в полости 1 через

Э

Ро, а в полости 2 — через P . Тогда при выбранной (или заданной) на5 чальной температуре измерения температуры среды 6, равной tf давление газа в оболочках 1 и 2 равно соответственно:

P = Р (1+/3с )

1 Ol 1. 4 и а = Pî p"f °

При конечной (или заданной) температуре среды 6, равной с, давле- 15 ние газа в полостях 1 и 2 равно соответственно:

P = Ро (1 + /3t<) (4) P 2. ог (/ à)

Разность давлений газа между полостями 1 и 2 при температуре равна Р,„ = P -P =(P -P )(1+ i3t ).

f 25 г of oz. 1 (6) Разность давлений между полостями

1 и 2 при температуре t равна

4Pt -Pf =(Po Рог) «1+ /3 t <) (7) 30 г

Вычтя выражение (6) из выражения (7), получаем иэмеяение разности давлений газа в полостях 1 и 2 (выбранное нами как мера измерения темпера35 туры среды 6) от изменения температуры среды 6 на величину

Это изменение разности давлений равно

4 Р = hр-e, — 4Р = (Р, -Р, )»

К(1 + г -(P -P. ) ° (1 + Pt,). (9) После преобразований и подстановки д5 (8) в (9) получаем:

Др - (Р„-р„).

Выражение (10) являе тс я основной аналитической зависимостью способа измерения температуры, однозначно увязывающей выбранный (заданный) диапазон измерения температуры Д с с выбранным начальным перепадом давлений между полостями 1 и 2 и требуемым конечным перепадом давлений в этих полостях 4Р, измеряемым изме— рителем 5 давления. Легко убедиться, что измеряемый конечный перепад панлений ДР не зависит от абсолютных значений начальных давлений Р„, и б

Р02 в полостях 1 и 2, а эавпслт только от их начальной разности (Р

0f

-P ) и не зависит от абсолютных значений начальной t < и конечной t тем1 пературы контролируемой среды 6, а только от разности этих температур (t>-tf), т.е. от выбранного диапазона измерений.

Следовательно, способом можно обеспечить измерение температуры практически в любом диапазоне температур, при любом выбранном диапазоне шкалы и практически с любой требуемой точностью. Например, задавшись диапазоном шкалы Дс = 10РС,можно измерить температуру и от -110 до †1 С, и от +990 до +1000 С.

Выбрав шкалу измерителя 5 разности давления, обеспечивающую требуемую точность измерения, и обозначив ее

ДРQK. н.g (11) и задавшись требуемым диапазоном измерения температуры (8), определяют о начальное (при О С) значение разности давлений газа в полостях 1 и 2 по формуле

4PþK. Н.Я

Р P о1 ог

Решая уравнение (10) но gt, получаем о2 Д о

Подставив (8) и (14) в (13), после преобразований получаем

1 ЬР

t =tf +-г= < р др (1s)

Иэ выражения (1S) следует, что любое значение температуры контролируемой среды 6, лежащее в диапазоне от t 4 до, можно определить по формуле

t =t + —

АР t. Ьр, (16) где t — температура в любой проме1 жутачной точке диапазона от с< до

ЬР

P -P о1 o2. р Дг

15 где t

ЗО ю

ДР ю

5

ЬР, — разность давлений между по-! лосTHMH 1 и 2 в промежуточной точке с температурой с> .

Пере градуировав шкалу измерителя давления в единицы температуры (©С) и обозначив начальную точку шкалы измерителя 5 температурой t а конечную точку шкалы — температурой с, мошно измерить и считать со шкалы измерителя 5 давления значение температуры С; в любой точке диапазона непосредственно в С, Таким образом, способ измерения температуры при абсолютной его простоте позволяет измерять температуру с-высокой точностью (порядка до о

«+О,1 С и выше в любом диапазоне измерений) . Высокая точность измерения температуры обеспечивается за счет малого перепада давлений газа ме кду герметиэированными оболочками (что стало возможным вследствие неподверже ннос ти сис темы и зме ре ни я влиянию изменения барометрического давления) и эа счет применения измерителей давления с малыми диапазонами измерения и с высокими чувствительностью и точностью. формула изобретения

Способ определения температуры путем измерения разности давлений газа в двух герметиэированных объ645852

6 емах, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения . точности определения температуры, 5 и качестве заполнителей объемов используют однородный газ с начальной разностью давлений мелщу объемаии, формирование которой осуществляют при одинаковой температуре, исходя нэ

10 формулы где Р, — начальное давление газа в одном объеме;

Р 12 — начальное давление газа в другом объеме;

Ь Р вЂ” диапазон шкалы выбранного измерителя, 20 коэффициент теплового объемного расширения однородного газа, Дс — выбранный диапазон определяемой температуры, 25 а температуру определяют по формуле определяемая температура, начальная температурами разность давлений между двумя герметизированнымн объемами при определяемой температуре, начальная разность давлений между двумя герметизированными объемами.