Датчик температуры

)5 О 01 К 7/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпО изОБРетЕниям и ОткРытиПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТ ОрлУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ременного давления. Внутри пол элемента 10 закреплен термопре тель 6 иэ пьезокерамики, э мембраной 2. При измерении те на электроды 11 и 12 пьезоэлеме дается напряжение. Увеличиваяс ре, пьезоэлемент отгибает мемб термопреобразователя 6, исключая вие на него внешнего давления, жет быть использован для из следующих незлектрических вел ления и энергии электромагнитн чения. В последнем случае напряжения на электроды 4,5 "о ся" электрооптический затвор 3. 1(71) Специальное опытное проектно-конструторское технологическое бюро СО ВАСХКИЛ(53) 536.53 (088.8)56) Авторское свидетельство СССРйЬ 1283545, кл. 0 01 К 700, 1985,Авторское свидетельство СССРМ 295998, кл. 6 01 К 7100, 1970,(57) Изобретение относится к термометрии позволяет повысить точность измеренияограниченном объеме при воздействии и ого пьеэо- обраэоваакрытый мпературы нта 10 поь в раэмерану 2 от воздейст Датчик момерения ичин: давого излуподачей ткрываетил,10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к термометрии и предназначено для измерения температуры в условиях переменного давления.в ограниченном объеме,Цель изобретения - повышение точности измерения.На чертеже схематично показан предлагаемый датчик температуры.Датчик содержит корпус 1 (упругую мембрану 2 с электрооптическим затвором 3 и его электродами(выводами) 4 и 5, термопреобразователь 6 с электродами 7 и 8 и со слоем вещества 9, поглощающего энергию электромагнитного излучения, пьезоэлемент 10 с электродами 11 и 12, основание 13 и электрический разьем 14.Корпус 1 выполнен полым цилиндрической формы с четырьмя сопряженными по лостями различного диаметра. Корпус 1 имеет внешнюю резьбу. Ка внешней поверхности корпуса 1 у его основания может быть изготовлена накатка или специальные лыски под ключ (не показано), Это необхо димо для обеспечения удобства установки датчика на объекте измерения. Мембрана 2 выполнена из полупроводникового материала, например кремния. Пьезоэлемент 10 выполнен в виде полого цилиндра на базе, например, пьезокерамики типа ЦТС, ЦТБ и т,п. Основание 13 выполнено из материала с хорошими диэлектрическими свойствами, например. ситалла или пластмассы, В основании 13 изготовлены отверстия, предназначенные для подключения к контактам электрического разъема 14 (с помощью соответствующих металлических проводников) двух электродов 4, затвора 3, двух электродов 7 и 8, термопреобразователя 6, двух электродов 11-12, пьезоэлемента 10,Термопреобразователь 6 выполнен ввиде цилиндра из пьезокерамики на основе, например, титаната бария Ва 2 ТЮз, обладающей пироэлектрическим и пьезоэлектрическим эффектом.Датчик работает следующим образом, К электродам 4,5,7,8,11 и 12 элементовдатчика подключаются электрические проводники, например методом термокомпрессионной сварки. Термопреобразователь 6 и пьезоэлемент 10 закрепляются на основании 13, например, при помощи клея, при этом электрические проводники от электродов 7,8 и 11,12 пропускаются через соответствующие отверстия основания 13. Затем основание 13 крепится к корпусу 1, например, при помощи клея на основе эпоксидного компаунда, Аналогично происходит установка мембраны 2. При этом электрические проводники от электродов 4 и 5 пропускаются через отверстия основания 13 и мембрана крепится к корпусу 1 с помощью,например, ситаллоцемента или клея на основе эпоксидного компаунда. Проводники электродов 3,4,7,8,11 и 12 подключаются к контактам разьема 14, например, путем пайки и разъем крепится к основанию корпуса 1.При изменении температуры на электроды 11 и 12 пьезоэлемента 10 подается напряжение и за счет обратного пьезоэффекта, пьезоэлемент 10 увеличивает свои размеры и исключает воздействие измеряемого давления, как бы "отгибая" мембрану 2 от термопреобразователя 6. За счет теплопроводности мембраны 2 термопреобразователь 6 нагревается от объекта измерения и величина его заряда несет информацию о температуре объекта,Датчик может быть использован также для измерения давления среды, а также энергии электромагнитного излучения. При измерении температуры электрооптический затвор 3 не пропускает электромагнитное излучение.При измерении светового потока на электроды 4 и 5 затвора 3 через электрический разьем 14 подается напряжение и "открывает" последний, Световой поток или другое электромагнитное излучение через открытый затвор 3 разогревает термопреобразователь 10. При этом максимальное значение скорости изменения заряда термопреобразователя несет информацию об интенсивности светового потока.При измерении давления напряжение с затвора 3 снимается, доступ светового потока прекращается, термопреобразователь 6 охлаждается до температуры среды, напряжение с пьезоэлемента 10 снимается и измеряемое давление через мембрану 2 воздействует на термопреобразователь, вызывая появление на электродах 7 и,8 заряда, величина которого несет информацию об измеряемом давлении,Таким образом, при использовании предлагаемого датчика для измерения не- электрических величин процесс измере,-ния разделен во времени, Датчик является простым и надежным, а благодаря миниатюрному пьеэокерамическому термопреобразователю, позволяет проводить многофункциональные измерения в труднодоступных местах обьекта, где установка ряда отдельных однофункциональных датчиков невозможна. Формула изобретения Датчик температуры, содержащий корпус с установленными в нем термопре1642266 Составитель Н, СоловьеваРедактор Ю. Середа Техред ММоргентал Корректор М, Пожо Заказ 1139 Тираж 397 Подписное ВНИИПИ ГосударСтвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 образователем, выполненным из пироэлектрического материала, и пьезоэлементом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него5 введена мембрана, эакрепленная по торцукорпуса, а термопреобраэователь размещен внутри пьезоэлемента, выполненногополым.