Термостат для градуировки и поверки поверхностных измерительных преобразователей температуры

(19) вы фф (11) 05 О 23/ СРЫТИЙ РЕТЕНИЯВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧН ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(46) 07.0983. Бюл. Р 33 (72) И.Д.Набитовин и Р.А.Портак (71) Львовский ордена Ленина .политехнический институт(56) 1, Авторское свидетельство СССР В 292078, кл. 6 05 О 23/30, 1969,2. Авторское свидетельство СССР В 391545 кл. О 05 Э 23/30, 1971 (прототип).(54)(57) ТЕРМОСТАТ ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ И ПОВЕРКИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащий расположенный в теплоизо-,ляционном корпусесосуда с двойнымистенками, осевое сечение котороговыполнено в виде трапеции, внутренние стенки образуют камчу с эталонной поверхностью и термобатарею,.о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения области его применения, в нем термобатарея установлена в верхней части сосуда с двойными стенками, полость между которы.ми запалнена дистилированной водой.10 Изобретение относится к приборостроительной технике, а более конкретно к термостатирующим устройствам.Известны термостаты для градуировки и поверки поверхностных датчиков 5 температуры, в которых. температура образцовой поверхности принимается равной температуре пара при кипении воды (100 С), нафталина (215С) и серы (444,6 о С) ( 1 .Однако тшательное измерение температуры пара с учетом атмосферного давления не устраняет значительной методической погрешности, источниками которой являются градиенты 15 температуры в слое конденсата на внутренней поверхности и в пристеночном слое воздуха, который всегда образуется при конденсации пара, смешанного с воздухом, Кроме того,. образцовая поверхность паровых термостатов имеет радиальнчй градиент темПературы за счет нескомпенсированных теплопотерь торцовой поверхностью крышки.Я 5Указанные термостаты предназначены для градуировки поверхностных датчиков температуры в диапазоне температуры 100 - 4.44 С. Однако для поверки этих термопреобразователей в основной реперной точке, Международной температурной шкалы 0 С специального поверхностного термбстата не имеется. В связй с этим трудно осуществить точныйконтроль и учет погрешности измерения 35 поверхностных датчиков температуры в,интервале температур 0 - 100 о С.Отсутствие требуемого поверхностного термостата объясняется трудностью обеспечения термодинамическо го равновесия между температурной образцовой поверхности и температу.врой теплоносителя (воды) в точке 0 ф С, так как 0 о С - это температура его замерзания, при которой сводится 45 к нулю конвективный .теплообмен. В результате этого неизбежно возникает локальное искажение температуры обраэцовой поверхности в зоне устав новки поверяемогодатчика, т.е. методическая погрешность измерения.Наиболее близким к предлагаемому является термостат, состоящий из сосуда с крыдкой, внутренняя полость которого заполнена теплоносителем и соединена с пароотводным патриком и уровнемером, а также электрического нагревателя, расположенного в нижней части сосуда. Этот термостат также предназначен для воспроизведения и ноддержания температуры образцовой 60 поверхности в точке кипения воды или другой жидкостц (.2 3.Однако для создания температуры. образцовой поверхности 0 о С он не пригоден. Цель изобретения - расширениеобласти применения путем обеспечения стабильности и точности воспроизводения температуры образцовойОповерхности термостата в точке 4 Си использование этой температуры вкачестве дополнительной репернойтемпературной точки, расположеннойблизко к общепринятой точке 0 С.Поставленная цель достигаетсятем, что в термостате термобатареяустановлена в верхней части сосудас двойными стенками, полость междукоторыми заполнена дистиллированнойводой.9 а чертеже показана конструкцияпредлагаемого термостата.Термостат состоит из теплоизоляционного корпуса 1, в котором расположен сосуд 2 с двойными стенками,осевое сечение которого выполненов виде трапеции, внутренние стенкикоторого образуют камеру 3 с этадоннбй поверхностью 4 на которую помещают поверхностные измерительные пре-.го равновесия между температуройобразователи,причем эталонная поверхность 4 изготовлена из материала вы-сокой теплапроводности.,а коническиестенки 5 . - из материала низкой теплопроводности. Сосуд 2 заполняетсядистиллированной водой 6 до полногопогружения в воду радиаторов холод.ных спаев 7 полупроводниковойГ термобатереи, посредством котррой осуществляется охлаждение воды. Отвод тепла"от коммутационных пластин горячихспаев 8 термобатереи.производитсяс помощью кольцевого радиатора 9,изготовленного из материала высокойтеплопроводности. Охлаждение водыв термостате может осуществлятьсялюбым другим .способом, например, спомощью холодильного агрегата струбчатым кольцевымиспарителем.Принцип работы и точное воспроизведение реперной точки 4 о С термостата основано на использованиифизического явления, заключающегося .в особенности теплового расширенияводы. Известно, что.чистая дйстиллированная вода расширяется .толькопри нагревании выше 4 о С. При нагревании от нуля. до.4 С объем. водыоне увеличивается, а, наоборот,уменьшается. Другимй словами, при4 о С вода имеет наибольшую плотность.Охлажденные до 4 о С слои воды опускаются вниз и занимают самое нижнееположение, вытесняя более нагретые.или более холодные слои.В предлагаемом термостате слоиводы, охлажденные до 4 о С любымспособом, опускаются на дно сосуда 2,Высота столба воды над уровнемэталонной поверхности 4 должна бытьтакой, чтобы последняя была погружена в слои воды с наибольшей полностью,1040476 Составиеель Н.МирнаяРедактор А.Курак Техред Ж.Кастелевич Корректор,Ю.Макаренко Заказ 6929/53 .Тираж 874Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий 113035, Москва, ЖРаушская наб., д, 4/5филиал ППП 1 Патентфф, г. Ужгород, .Ул. Проектная, 4 т.е. с температурной 4С, что может быть проверно путем погружения рабочей части ртутного термометра на соответствующую глубину или любым ,другим способом. После нагрева выше 4 С эа счет теплообменаповерхности 5 4 с поверяемым преобразователем или окружающим воздухом менее плотные слои воды поднимаются вверх вдоль стенок .сосуда к холодным спаям полупроводниковой термобатереи, охлажда." 10 ются до 4 С и опять опускаются в нижнее положение. Таким образом, за счетестественно-конвективного теплообмена эталонная 15поверхность термостата непрерывно поддерживается в термодинамичесаоюгравновесии с водой при температуре 4С. За счет этого, атакже самой большой средидругих жидкОстей теплоемкости воды и высокой теплопроводности,поверхности 4 быстро устраняются локальные искажения температуры образцовой поверхности в зоне установки поверяемого преобразователя. Благодаря тому, что эталонная поверхность термостата по всему периметру окружена стенка- Ми, имеющими такую же температуру (4 о С) устраняется радиальный градиент температуры образцовой поверхности и связанная с .ним методическая погрешность градуировки или поверки.4