Датчик температуры

х 19 1111 О С 01 К 11 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СВИДЕ СТВУ К АВТОБУС ГОСУДЮфСТВЕНКЬ 1 Й КОМИТЕТ СССРю де им юа пвнй и Омыла(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 253408, кл. С 01 К 11/12, 1967.2. Авторское свидетельство СССР Р 479009, кл. С 01 К 11/12, 1973. (54)(57) 1, ДАТЧИК ТЙМПЕРАТУРЬ, содержащий оптически неоднородную смесь твердых веществ с различными температурными коэффициентами показателей преломления, размещенную между двумя прозрачными пластинами, на внутреннюю поверхность одной из которых нанесено зеркальное покрытие, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения температурных полей путем улучшения разрешающей способности датчика, в нем со стороны зеркального покрытия вйполнены две взаимно перпендикулярные системы параллельных несквозных прорезей с интервалом Д , величина которого определяется по Фор 5 ф-)5 Ь(74 )-5 И(уф )с 1. где 1 ц 1,.1)8 - ширина, прорезей;, изменяемая в интервале от 0,25 Ь до 2 Ь; глубина прорезей; толщина датчика; д. - коэффициент теплообмена датчика с окружающей сре дой; А - коэффициент теплопроводности оптически неоднород- Й ной смеси. 2. Датчик по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что центры прямоугольных участков датчика, образованных прорезями, смещены на полшага относительно шахматного порядка.".Изобретение относится к термометрйи и предназначено для исследования температурных полей в радиоэлектронной аппаратуре и устройствах иного назначения в различных областях науки и техники. 5Известен датчик температуры, выполненный в виде кюветы, заполненной оптически неоднородной смесью жидкого и твердого компонентов, имеющих различные температурные коэффициенты показателей преломления )11,Однако наличие кюветы в данном датчике является причиной его относительно большой тепловой инерции, что приводит к снижению точности 15 измерения нестационарных температур.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является датчик температуры, содержащий оптически неоднородную смесь твердых веществ с различными температурными коэффициентами показателей преломления, размещенную между двумя прозрачными пластинами, на внутреннюю поверхность одной из которых нанесено зеркальное покрытие. 25Известный датчик отличается спектральной избирательностью для проходящего сквозь него света, пропуская свет узкого спектрального состава и рассеивая иной спектральный ЗО состав в пределах широкого телесного угла, Благодаря различию температурных коэффициентов показателей преломления компонентов смеси полоса пропускания датчика смешается по З 5 спектру в зависимости от температуры, что визуально проявляется как изменение его окраски при освещении белым светом.Известный датчик работает в режиме отражения, т.е. световой пучок проходит через датчик дважды, изменяя направление при отражении на зеркальном покрытии. Это позволяет испольэовать его при исследовании температурных полей непрозрачных 45 объектов (2Недостатком известного датчика является его низкая разрешающая способность передачи температурного рельефа и соответственно невысокая точность измерения температурных полей, Необходимость обеспечения постоянства коэффициента отражения света во всей видимой области спектра при приемлемой его величине ( не 55 менее 0,85) вынуждает зеркальное покрытие выполнять из металлов, например алюминия. Высокая теплопронодность металлов приводит к резкому увеличению эффективной теплопро водности датчика и ухудшению его разрешающей способности,Целью изобретения является повышение точности измерения температурных полей. 05 Поставленная цель достигаетсятем, что н датчике температуры, содержащем оптически неоднороднуюсмесь твердых веществ с различнымитемпературными коэффициентами показателей преломления, размещеннуюмежду двумя прозрачными пластинами,на внутреннюю поверхность одной изкоторых нанесено зеркальное покрытие,со стороны зеркального покрытия выполнены две взаимно перпендикулярные системы параллельных несквозныхпрорезей с интервалом Ь, величинакоторого определяется по формуле1,1 5 Ъ(У)-.51(3) БМ)"),гдецширина прорезей, изменяемая в интервале от 0,256до 2 ЬК - глубина прорезей,толщина датчика;коэффициент теплообменадатчика с окружающей средойкоэффициент теплопронодности оптически неоднородной смеси.Центрь прямоугольных участковдатчика, образованных прорезями,смещены на полшага относительношахматного порядка.Благодаря прорезям практическиисключен теплообмен между разрезанными участками датчика, Расплываниетемпературного рельефа в этом случае наблюдается лишь в неразрезанной части датчика толщиной -Д .При этом, ввиду отсутствия зеркального покрытия на этом участке датчика, соответствующий ему коэффициенттеплопроводности определяется теплопроводностью самой оптически неоднородной смеси,На фиг. 1 приведено сечение датчика н вертикальной плоскости, нафиг. 2 - нид датчика со стороныпластины с нанесенным на ее внутреннюю поверхность зеркальным покрытием,Датчик температуры содержит оптически неоднородную смесь тнердыхвеществ, компоненты которой, например полимер 1 и измельченное стекло2, имеют близкие показатели преломления и различные температурные коэффициенты показателей преломления,размещенную между двумя прозрачнымипластинами 3 и 4 из диэлектрика.На пластине 4, контактирующей с поверхностью объекта измерения, свнутренней стороны нанесено зеркальное отражающее покрытие 5.Со стороны пластины 4 с зеркальным покрытием Ь в датчике выполнены две взаимно перпендикулярные системы параллельных несквозных прорезейб. Прорези углублены настолько, что1030 ббб Составитель В. ГолубевРедактор Л. Гратилло ТехредМ.Гергель Корректор Г. Огар Заказ 5193/42 Тираж 873 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 бы неразрезанная верхняя часть датчика позволяла лишь сохранить его мемеханическую прочность. Интервал Ьмежду прорезями выбирается из условия обеспечения максимальной геометрической разрешающей способностидатчика по приведенной выше формуле.Ширина прорезей 3 может изменятьсяв пределах от 0,25 Ь до 2 6, но, какпоказывают расчеты, существуетоптимальное значение= Ь /3, при 10котором достигается максимальная раз.решающая способность датчика. Четкость передачи температурногорельефа можно несколько улучшить,если прорези выполнить так, чтоцентры образованных ими прямоугольныхучастков 7 пластины 4 будут смещеныотносительно шахматного порядка йаподшага. Предложенный датчик имеет более высокую разрешающую способность по сравнению с известным и тем савам обеспечивает повышение точности измерения температурных полей.