Устройство для измерения температуры

щ 73 3 9 ОПИСАНИЕИЗОЬЕЕтЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик- 5 олнительное к авт ид-ву 24000,Л. Кл.з 6 01 К 11/О с присоединением заявк Государственный комит Приоритет(71) Заявител Трудо о Красного Знаме АН Белорусской С институт физики 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМ ТУР Ъ 22) Заявлено 02.06.78 (2 43) Опубликовано 30,04.8 45) Дата опубликования Изобретение относится к области измерения температуры, в частности к измерениюмалых изменений температуры оптическими методами, основанными на изменениифизических свойств веществ при их нагреванин или охлаждении,Из известных устройств наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения температуры, содержащее чувствительный элемент, расположенный между источникомплоскополяризованного света и фотоэлектрическим измерительным блоком 11.В этом устройстве чувствительный элемент выполнен в виде одноосного кристалла, вырезанного параллельно его оптической оси.Однако это устройство обладает недостаточно высокой чувствительностью к изменению температуры. 20Цель изобретения - повышение чувствительности устройства.Поставленная цель достигается тем, чточувствительный элемент выполнен из поликристаллического раствора феофитина А,помещенного в прозрачную кювету.Действие устройства основано на изменении микроструктуры раствора при изменении температуры, что приводит к появлению линейного двулучепреломления в рас творе и к поворотпрошедшего растворойство реагируетпературы объекта.Схема устройства представлена на чертеже.Устройство содержит источник плоскополярпзованного монохроматнческого света, образованный ксеноновой лампой 1, зеркалом 2, щелевой диафрагмой 3, монохроматором 4 и поляризатором 5, фотоэлектрический измерительный блок, состоящий из компенсатора 6, модулятора 7 (представляющие собой ячейки Фарадея), анализатора 8, фотоприемника 9, компенсационного усилителя 10 н рекордера с отсчетной шкалой 11, термостатируемую камеру 12, в которой установлен термочувствптельный элемент 13.Устройство работает следующим образом.Свет от лампы 1 отражается зеркалом 2, проходит через монохроматор 4, через поляризатор 5, а затем через компенсатор 6 и модулятор 7, попадая на чувствительный элемент 13.Поскольку кювета с раствором имеет конечный объем, то изменение температуры объекта, приводящее к нагреву (охлаждешпо) соприкасающейся с инм кюветы вызывает появление в объеме раствора гра731319 НПО Поиск Заказ 760/17 Изд.299 Тираж 729 Подписное Типография, пр. Сапунова, 2 диента температуры. В результате этого возникают микропотоки, в которых происходит частичная ориентация микрокристаллов феофитина А, имеющих вытянутую (иглообразную) форму. Будучи по своим оптическим свойствам анизотропными, эти микрокристаллы после их частичной ориентации в микропотоках изменяют оптические свойства всего раствора. В частности, появляется сильное линейное двулучепреломление, зависящее от градиента температуры, которое вызывает поворот плоскости поляризации проходящего через раствор света. Величина угла поворота плоскости поляризации измеряется фотоэлектрической системой, Измерение угла поворота ведется в максимуме полосы поглощения применяемого раствора феофитина А (длина волны максимума равна б 92 нм), что обеспечивается монохроматором 4.Поворот плоскости поляризации фиксируется описанным устройством, Чем больше нагрев (охлаждение) объекта, тем сильнее микротечения в растворе (больше масса увлекаемых микропотоком кристалликов, больше скорость микротечений). Это приводит к усилению линейного двулучепреломления и к увеличению угла поворота плоскости поляризации линейнополяризованного света, Так как кювета имеет постоянную геометрическую форму, то один и тот же нагрев (охлаждение) приводит каждый раз к одинаковому градиенту температуры в объеме раствора феофитина А и к одинаковым микротечениям, что позволяет однозначно регистрировать малые изменения температуры объекта. Время релаксации термодатчика (время, необходимое для установления температуры равновесия в растворе для получения возможности последующих измерений) составляет 15 - 20 с.Корректные измерения возможны в диапазоне изменений температуры объекта 10 - з - 9 10 - "С. Этот диапазон определяется с одной стороны тем, что изменение темпе 4ратуры объекта более чем на 10 - 2 С приводит к турбулентности микропотоков (к отклонению от ламинарности), что ведет к неоднозначности величины линейного двулу чепреломления и соответственно, измеренияугла поворота плоскости поляризации света и с другой стороны тем, что 9 10 - "С - предельная чувствительность данного устройства.10 Измерение малых температурных изменений можно проводить в диапазоне температур 3 - 37 С, Этот диапазон определяется тем, что ниже 3 С раствор феофитина А теряет свою прозрачность, а выше 37 С начи нается дезагрегация микрокристаллов феофитина А.Чувствительность предлагаемого устройства 10-4 С, Она определяется массой, размерами и формой микрокристаллов в рас творе.Зависимость угла а поворота плоскостиполяризации от величины изменения темпе,ратуры нелинейная.Выполнение в устройстве чувствительного 25 элемента из раствора феофитина А позволяет повысить чувствительность устройства и тем самым расширить сферу его применения,Формула изобретения30Устройство для измерения температуры,содержащее чувствительный элемент, расположенный между источником плоскополяризованного света и фотоэлектрическимизмерительным блоком, отличающеесятем, что, с целью повышения чувствительности устройства, в нем чувствительныйэлемент выполнен из поликристаллическогораствора феофитина А, помещенного в проз 40 рачную кювету.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР499508, кл. 6 01 К 11/00, 08.08.73 (прото 45 тип).