Способ определения температуры

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИДЛИСТИЕСНИ)(РЕСПУБЛИК 151)5 С О К 5/О ОПИ А ВТО Н гф,г ОМ ИДЕТЕЛЬСТ В вг и я сл г д и ул тем и у э 1 м темпе р меж и тс м.ратур р тсм и азности давлении ературы а форразности давлеобъемах при одизмс ряем)и р родляемой темп впнн на льной Ос УЦЕГ ТНЛ ЯЮТ В ной начальной так смпературе, пррратуру и опредена ч:.ьнч юнаходя 1 с. с" в денным ормуляем т - е н.уры,с не с и,и и тз ными начальнылв1 давление измс.р ния еделения бретения и ическим л;3 леямаоболочк 2 в льше Об 6, т,области оп еь из емпе руро трату авлена газа Р 2 ломе пения т ь оба о полость Гературу ср которой т 1:еб ние объемы схема чертеже прелст эмерить. Внутре чек 1 и 2 могут жду собой. тся бол ыть не ны м ме при про определяет ольнои температуревьражением за лр произволь впениесигна ОСУДАРСТВЕНИй НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЗМРЫТИПРИ ПНТ СССР(56) Авторское снипетс.ьст: СССР ) 885821, кл. С 01 Е 5/32, 1978,Авт рское с вилетсльстно СССР ) 537259, кл, С О )с 5/32, 197, (54) СПОСОБ ОП 1 ИБПБВИЯ ТБПБАт" Р 61 (57) Изобретение относится н ор- делению температуры. Пель изобрет - ния - упрШение способа г)пр лленин температуры. Стособ ссущетн яет:я путем формирования ачал ой ,чнсч " Изобретение и носит я лиэации способа.Измерительная система для изм.и. - ния температуры состоит из герлетизированных оболочеки 2, полости которых соединены калил ярами 3 и ч соответственно с измерителем 5 разности давлений. В качестве излерителя 5 разнос 1 и давлений в зависимости от требуемой точности змерения температуры может быть использован дифференциальный манометр, микрс манометр, интегральный тензопреобразователь давления в электрическийл и т,д, Полости герметизированных оболочек 1 и 2 заполнены одно одным газом (воздухом, азотом,ар 645 52 А 1 однородного газа между сги ированными объемами, м рения разности давлений и обьемами при определяе.туре и определения этойпо измеренной разности, редварительно выбирают ди ление газа в замкнутом нои температуредавление газа при гмпера 0отуре О С;гемпература, при которойдавление газа равно Р;- коэффициент температурногообъемного расширенся газа,(10) 50 55 Обозначим начальные давления газа при температуре 0 С в полости 1 черезЭР, а в полости 2 - через Р , Тогда при выбранной (или заданной) на 5 чальной температуре измерения температуры среды 6, равной Сь, давление газа в оболочках 1 и 2 равно соответственно: Р = Р ф(1+%с )о(иР аР (1+/с ), (3)Ври конечной (или заданной) температуре среды 6, равной с , давле ние газа в полостях 1 и 2 равно соответственно:Р Р ф(1+/3 )(4) Р 2, ог( / г20Разность давлений газа между полостями 1 и 2 при температуре равна5 Р = Р -Р =(Р -Р )(1+ (5 ),(6) Разность давлений между полостями 1 и 2 при температуре с равнаг. фо( ог 1+ /3 г), (7)гВычтя выражение (6) из выражения (7), получаем иэмеяение разности давлений газа в полостях 1 и 2 (выбранное нами как мера измерения темпера 35 туры среды 6) от изменения температуры среды 6 на величину Это изменение разности давленийравно оК(1+ Р,)-(Р-Р. ). (1+ Р,), (9)После преобразований и подстановки д 5 (8) в (9) получаем: ЬР (ЪЬс (Р,-Р ),Выражение (10) является основнойаналитической зависимостью способа измерения температуры, однозначноувязывающей выбранный (заданный) диапазон измерения температуры Д с свыбранным начальным перепадом давлений между полостями 1 и 2 и требуемым конечным перепадом давлений вэтих полостях ДР, измеряемым изме -рителем 5 давления. Легко убедиться,что измеряемый конечный перепад панлений ДР не зависит от абсолютных значений начальных давлений Р, и Г Р г в полостях 1 и 2, а эавпслт только от их начальной разности (РО( -Р ) и не зависит от абсолютных значений начальной сь и конечной с темй пературы контролируемой среды 6, а только от разности этих температур (с-с 1), т.е. от выбранного диапазона измерений,Следовательно, способом можно обеспечить измерение температуры практически в любом диапазоне температур, при любом выбранном диапазоне шкалы и практически с любой требуемой точностью. Например, задавшись диапазоном шкалы Дс = 10 РС,можно измерить температуру и от -110 до в 1 С, и от +990 до +1000 С.Выбрав шкалу измерителя 5 разности давления, обеспечивающую требуемую точность измерения, и обозначив ее ДРЕЙК. (Ь.Ьи задавшись требуемым диапазоном измерения температуры (8), определяютоначальное (при О С) значение разности давлений газа в полостях 1 и 2 по формуле ц рви. ,яР Р- ао( огЬРешая уравнение (10)но Д, получаем о 2 Д оПодставив (8) и (14) в (13), после преобразований получаем 1 ДРс =+г=Р ДР(15)Иэ выражения (15) следует, что любое значение температуры контролируемой средь) 6, лежащее в диапазоне от с,( до , можно определить по формуле(16) где- температура в любой промежутачной точке диапазонаотдо35 о 51 6 Р, - разность давлений между полостями 1 и 2 в промежуточной точке с температурой с,ф . Переградуировав шкалу измерителядавления в единицы температуры (фС)и обозначив начальную точку шкалыизмерителя 5 температурой с а ковнечную точку шкалы - температуройС, моано измерить и считать со шкалы измерителя 5 давления значениетемпературы с, в любой точке диапазона непосредственно в С,Таким образом, способ измерениятемпературы при абсолютной его простоте позволяет измерять температурус-высокой точностью (порядка доо0,1 С и выше в любом диапазоне измерений), Высокая точность измерения температуры обеспечивается засчет малого перепада давлений газамекду герметиэированными оболочками(что стало возможным вследствие неподверже ннос ти сис темы и эме ре ни явлиянию изменения барометрическогодавления) и эа счет применения измерителей давления с малыми диапазонами измерения и с высокими чувствительностью и точностью,формула изобретения Способ определения температурыпутем измерения разности давленийгаза в двух герметиэированных объ 6458526емах, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью упрощения и повышенияточности определения температуры,5и качестве заполнителей объемов используют однородный газ с начальнойразностью давлений мелщу объемаии,формирование которой осуществляют приодинаковой температуре, исходя нэ0 формулы где Р, - начальное давление газа водном объеме;Р 2 - начальное давление газа вдругом объеме;Р - диапазон шкалы выбранногоизмерителя,20 коэФФициент теплового объемного расширения однородного газа,Д - выбранный диапазон определяемой температуры, 25 а температуру определяют по формуле определяемая температура,начальная температураразность давлений междудвумя герметизированнымнобъемами при определяемойтемпературе,начальная разность давлениймежду двумя герметиэированными объемами.