Термоиндикатор

Термоиндикатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к термометрии и позволяет расширить температурный диапазон термоиндикаторного состава в сторону высоких температур. Состав содержит 0,02-6,0 мас.% кристаллогидрата хлористого кобальта (CoCl2 •6Н20), остальное - глицерин. Уменьшение концентрации кристаллогидрата в заданном диапазоне повышает температуру цветового перехода. Изменение цвета состава от температуры является полностью обратимым, что позволяет использовать состав многократно в диапазоне температур от 30 до 250°С. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 К 11/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ-. (21) 4799569/10 (22) 09.01.90 (46) 15.02.92. Бюл. М 6 (71) Научно-,исследовательский институт

"Титан" (72) Ю,А.Хитров, Е.А.Корепанова и В,Н.Макаров (53) 536.5(088,8) (56) Абрамович Б,Г. и др. Цветовые индикаторы температуры. М.: Энергия, 1978, с. 1725, Авторское свидетельство СССР

N 1326910, кл. G 01 R 11/12, 1985.

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для индикации температурных неоднородностей и градиентов в объеме, например в технике обработки материалов энергией электромагнитных полей, что связано с объемным нагревом этих материалов, Известны термоиндикаторные составы, включающие различные соли кобальта с гексаметилентетрамином в виде кристаллических комплексных соединений. При нагреве составов до 100 С их розовый цвет изменяется из-за уменьшения воды в кристалло.гидрате, Составы относятся к типу квазиобратимых, так как после охлаждения их цвет постепенно возвращается к исходному из-за поглощения паров воды окружающей среды. Составы используются в виде тонких слоев, наносимых на поверхность контролируемых тел. Из-за непрозрачности составов использование их для индикации изменений температуры в объеме невозможно.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является термоин,, . ЫÄÄ 1712798 А1 (54) ТЕРМОИНДИКАТОР (57) Изобретение относится к термометрии и позволяет расширить температурный диапазон термоиндикаторного состава в сторону высоких температур. Состав содержит

0,02 — 6,0 мас. 7 кристаллогидрата хлористого кобальта (CoClz 6HzO), остальное — глицерин. Уменьшение концентрации кристаллогидрата в заданном диапазоне повышает температуру цветового перехода, Изменение цвета состава от температуры является полностью обратимым, что позволяет использовать состав многократно в диапазоне температур от 30 до 250 С. 1 табл. дикаторный состав, включающий соль кобальта, хлорид щелочного или щелочноземельного металла и воду.

При нагреве термоиндикатор изменяет свой цвет из розового в синий в пределах

50 — 70 С. В зависимости от соотношения компонентов температура начала цветового перехода смещается от -200 до +100 С. За счет прозрачности состав позволяет наблюдать изменения температуры в объеме. Недостатком состава является невозможность индикации изменения температуры выше

100 С из-за закипания воды.

Целью изобретения является расширение температурного диапазона термоиндикаторного состава в сторону высоких температур.

Предлагаемый термоиндикаторный состав, включающий соль кобальта и растворитель, содержит в качестве соли кобальта кристаллогидрат хлористого кобальта, а в качестве растворителя вЂ, глицерин при следующем соотношении компонентов, мас,%:

Кристаллогидрат хлористого кобальта 0,02 — 6

1712798

ТоС

Цвет термоиндикаторного состава при соотношении компонентов, мас.

СоС г .6HzO 2,5 CoCb .6Н О 0,25

Глице ин 97,5 Гли е ин 99,75

CoClz 6HzO 0,02

Гли е ин 99,98

COCI2 6Н20 6

Глице ин 94

Синий

Синий

Синий

250

Красновато-фиолетовый, Голубовато-розовый

Бледно-розовый

То же

240

То же

То же

То же

190

° !

° !! °

Фиолетово-синий

Глицерин Остальное

Цветотемпературные характеристики термоиндикаторного состава при различных концентрациях ингредиентов представлены в таблице.

Состав при комнатной температуре представляет собой прозрачную вязкую жидкость розового цвета, который при увеличении концентрации CoClz . 6НгО переходит в малиновый. При нагреве состава цвет его изменяется, причем диапазон температур, в котором происходит изменение цвета состава, равен 80 С и зависит от концентрации CoClz 6HzO. Чем выше эта концентрация, тем ниже диапазон температур цветового перехода, При максимальной концентрации CoClz 6НгО цветовой переход начинается при 30 С, а заканчивается при 110 С. При минимальной концентрации цветовой переход начинается при 240 С (см. табл,). Дальнейшее повышение температуры состава ограничено температурой кипения глицерина, которая составляет

260 С.

Цветовой переход при нагреве состава представляет собой изменение цвета от розового до голубого (при минимальных концентрациях CoClz 6HzO) через промежуточные цветовые оттенки, которые представляют собой, по-видимому, смеси этих двух основных цветовых компонентов в различных соотношениях.

Состав готовят следующим образом, В стеклянный стакан заливают 97,5 г глицерина квалификации ч.д.а. и в нем растворяют

2,5 г CoClz 6kzO такой же квалификации.

Получают вязкую прозрачную жидкость малинового цвета (см! табл,). Для уменьшения конвекции в состав добавляют осколки стеклянных пластин толщиной 0,1 мм. Стакан ставят в камеру СВЧ печи типа "Электроника-502" и запускают нагрев. После выключения печи наблюдают изменение цвета состава. Почти весь объем, за исключением верхнего и нижнего слоев, равномерно окрашен в розовато-фиолетовый цвет, свидетельствующий, что температура объема соответствует 80-90 С. В верхних и нижних слоях объема наблюдается усиление фиоле5 тового цвета до синевато-фиолетового, что указывает на температуру 110 — 120 С. В нижнем слое наблюдаются также три пятна, окрашенные в синий цвет и расположенные по окружности стакана под углом 120 . Тем10 пература этих пят превышает 130 С, Через некоторое время, по мере остывания, сине-фиолетовые цвета бледнеют, затем розовеют и весь объем, в конечном счете, приобретает малиновый цвет.

15 Точность визуального определения температуры с помощью предлагаемого термоиндикатора не превышает + 10 С. Однако она может быть повышена путем применения фотометрической аппаратуры. Как сле20 дует из таблицы, термоиндикатор может быть использован в широком диапазоне температур от 30 до 250 С, что на 150 перекрывает верхнюю температурную границу известных аналогичных составов.

25 Предлагаемый термоиндикатор может быть использован для изготовления имитаторов материалов, подвергаемых тепловой обработке при разработке и натурных испытаниях различной нагревательной аппара30 туры, Поскольку изменения цвета состава полностью обратимы, его можно использовать многократно.

Формула изобретения

Термоиндикатор, включающий соль ко35 бальта и растворитель, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения температурного диапазона индикации в сторону высоких температур, в качестве соли кобальта он содержит кристаллогидрат хлористого

40 кобальта, а в качестве растворителя — глицерин при следующем соотношении компонентов, мас.,(,:

Кристаллогидрат хлористого кобальта 0,02 — 6

45 Глицерин Остальное

1712798

Продолжение таблицы

ТОС

Цвет термоиндикаторного состава и ри соотношении компонентов, мас.

СоС!2 6НгО 6 СоС!2 6Н20 2,5

Гли е ин94 Гли е ин97,5

СоС12 6НгО 0,25

Гли е ин 99,75

CoCl2 6Н20 0,02

Гли е ин 99,98

Н

180

170

Н

160 . 150

° I

И

140

Фиолетово-синий

Синевато-фиолетовый

Голубовато-фиолетовый Фиолетовый

И, 130

° I

120

110

100

Фиолетово-синий

Синевато-фиолетовый

Голубовато-фиолетовый

Фиолетовый

То же

90

Н

Н

70 тн—

И

° 1

То же

И

30

1 °

° !

° I

10

Составитель .Ю, Хитров

Редактор Э. Слиган Техред М.Моргентал Корректор А. Осауленко

Заказ 529 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035; Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Розовато-фиолетовый

Красновато-фиолетовый

Синевато-малиновый

Голубовато-малиновый

Малиновый

То же

Розовато-фиолетовый

Красновато-фиолетовый

Синевато-малиновый

Голубовато-малиновый

Малиновый

Синевато-фиолетовый

Голубовато-фиолетовый

Фиолетовый

Светло-фиолетовый

Розовато-фиолетовый

Красновато-фиолетовый

Голубовато-розовый

Розовый