Тепловой измерительный прибор

Тепловой измерительный прибор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1(ласс 421, 20„ и

21е, 4„

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Л. А. Гончарскнй

Теиловой измерительный прибор

Заявлено 26 июля 1946 года в Министерство вооруженных снл СССР за ¹ 10461 (347022) с присоединением заявки № 10463 (347024) от того же числа

Опубликовано 31 августа 1947 года

Предметом данного изобретения является тепловой измерительный прибор, основанный на использовании расширения заключенного в замкнутом сосуде газа при нагревании последнего соответственно величине измеряемого параметра.

Приооры этого типа (например, газовый термобароскоп, давно применявшийся для наблюдений над лучистой энергией) обладают существенным недостатком — зависимостью их от температуры и атмосферного давления, что делает показания такого прибора весьма неопределенными.

Целью настоящего изобретения является создание подооного прибора, защищенного от внешних влияний.

Сущность изобретения сводится к тому, что сосуд прибора соединяется с окружающей средой помимо капилляра, в котором находится индикаторный столоик жидкости, при помощи одного малого отверстия, служащего для выравнивания давлений внутри и вне сосуда. Величина отверстия подбирается из такого расчета, чтобы быстрые увеличения давления, получаемые за счет нагревания измеряемой лучистой энергией, электрическ::.,. током IblI: другими не сглаживались за счет утечки жидкости в соединительное отверстие, а медленные изменения, получающиеся за счет внешних влияний, не вызывали черезмерного перемещения нуля.

Прибор может быть заключен в резервуар, частично заполненный жидкостью таким образом, чтобы дополнительное капиллярное отверстие в сосуде прибора оыло расположено ниже уровня жидкости во внешнем резервуаре. Последний может быть выполнен герметически закрытым, что защищает прибор от влияния изменений атмосферного давления.

При использовании предлагаемого прибора в качестве измерителя электрического тока в сосуде помещается электронагреватель, через который пропускается измеряемый ток. В случае же использования при оора в качестве измерителя лучистой радиации его сосуд делается зачерненным и. и же в нем помещается зачерненное тело для приема лучистой энергии.

Изложенное поясняется фиг. 1 — 3, где показаны три формы осуществления измерителя интенсивности лучистой энергии, выполненного согласно изооретени о, и фиг. 4 и 3, где пока2i) Х) 6907! заны две формы выполнения такого

)ке измерителя электрического тока.

На фиг. I показан термоскоп, состоящий из сосуда 1 и индикаторной трубки 2, частично заполненный жидкостью. При расширении газа, заключенного в сосуде 1, столбик жидкости в трубке 2 изменяет свой уровень, отсчет которого можно произвести по шкале 3.

Сосуд 1 помимо трубки 2 имеет сообщение с окружающей средой через дополнительное каггиллярное отверстие 4, расположенное ниже уровня жидкости 5, частично заполняющей наружный резервуар б. Сосуд 1 выполняется тонкостенным и окрашен в черный цвет для лучи!его поглощения лучистой энергии.

На фиг. 2 показан вариант термоскопа, у которого сосуд / выполнен из прозрачного материала, но внутрь него помещено зачерненное тело 7, поглощающее лучистую эперги)о.

Отверстие 4 имеет меньший диаметр, чем отверстие капиллярной индикаторной труоки 2. В исходном положении разность давлений газа внутри и вне сосуда / уравновешивается гидростатическим давлением жидкости 5.

)) том случае, когда разность давлений не > равновешивастся гидростатическим давлением, жидкость будет постепенно перетекать по капилляру до того момента, пока не наступит равновесие.

Быстрое возраста)п)е давления внутри сосуда 1, обусловг)енное нагреванием газа измеряемой и чистой радггациег), вызывает отброс индикаторНОГО сто. r()HKB, г)с!ход))щегося В тр1 0ке 2. ! 1зменени)! же теплоьО! 0 состоянии среды, окружающей резервуар б, нс будут влиять на показания приоора, так как вследствие относительной медленности указанных изменений отьерстие / ооеспечит уравновешив апис давлсний газа внутри и вне сосуда / в каждый молгент времени.

Подобрав надлежащее соотношение сечений обоих капилляров 2 и:/ и выбрав рациональную тепловую схему прибора, можно сочетать достаточно малую чувствительность при28 ) оора к тепловым процессам в окружающей среде с достаточно большой чувствительностью прибора к лучистой энергии.

На фиг. 3 показан вариант термоскопа, у которого сосуд 1 соединен при помощи небольшого отверстия 4 непосредственно с окружающей атмосферой, Этот вариант термоскопа представляет меньший интерес, так как различный ход коэфициентов вязкости газа и жидкости приводит к значительно болыцим температурным коэфициентам второго прибора по сравнению с первым.

После воздействия потока лучистой энергии на приемник / или 7 индикаторный столбик жидкости в обоих термоскопах, достигнув наибольшего отклонения, начнет возвращаться в исходное положение за счет вытекания жидкости или газа из сосуда 1. Поэтому следует освещать прибор только на время измерения и закрывать его сразу же после отсчета максимального отклонешгя индикаторного столбика.

Д/г)! За)циты От то/(чков атмос())ерного давления (напрггмер, при порывах ветра), а также дл) уменыцег)и)! температурных влияний окружающей среды стеклянный резервуар (,. в котором помещается Hpибор, выполняется запаянным. г )заверители электрического тока по фиг, 4 и б отличаются от измерителей лучистой энергии rro фиг. 2 и, соигветственпо, фиг. 3 лишь тем, что

)!.често приемника 7 лучистой энергии внутри сосуда / помещен электронагреватель s †пи накала, через котору;о пропускается измеряемый электрический ток. Дей)ствие измерителя электрического тока соверщенно ананогично описанному выше с той то/ико разницей, что вывод прибора из действия после отсчета максима "rüío. o отброса индикаторного столбика жидкости в трубке 2 производится выключением электронагревателя Ь ; для этой цели может быть использован выключатель, замыкающий выводы прибора; для производства измерени) этот выключатель размыкает цепь гиунта прибора, а после отсчета— вновь замыкает.

Л: 69071

Фиг. 4

Фпг.;.

Редактор H. M. Такса

283

Предмет изобретения

1. Тепловой измерительный прибор, основанный на использовании расширения заключенного в замкнутом сосуде газа или нагревании его соответственно величине измеряемого параметра, отли ч а ющий с я тем, что, с целью устранения влияния температуры окружающей среды путем уравнивания давлений внутри и снаружи сосуда, последний снабжен дополнительным капиллярным отверстием, размеры которого подобраны таким образом, чтобы оно не влияло на быстрые изменения уровня жидкости в указательной трубке, происходящие в результате указанного выше нагрева сосуда.

2. Форма выполнения прибора по п. 1, отличающаяся тем, что он заключен в резервуар, частично заполненный жидкостью таким оораФиг. 1 Ф

Отв. редактор М. М. Акишин зом, чтобы капиллярное отверстие в сосуде прибора было расположено ниже уровня жидкости во внешнем резервуаре (фиг. 1).

3. Форма выполнения прибора по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что внешний резервуар выполнен герметически закрытым с целью защиты измерительного прибора от влияния изменений атмосферного давления.

4. Применение прибора по пп. 1 — 3 в качестве измерителя электрического тока, для чего в сосуде помещен электронагреватель, через который протекает измерительный ток (фиг. 4 и 5). о. Применение прибора по пп. 1 — 3 в качестве измерителя интенсивнос""t": лучистой энергии, для чего сосуд зачернен или в нем помещено зачерненное тело для приема лучистой энергии (фиг. 1 — 3). иг. 2 Фиг. 3