Устройство для измерения температуры

%4 инение венное объ Д.К.Та телЬство СССР 5/18, 1931.др. Датчики ко равочник, М.,роля и 965, с. МЕРЕНИЯ ТЕМк термоние уст трии, йства О ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗО(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗПЕРАТУРЫ(57) Изобретение относитсЦель изобретения - упрощ Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам, слу- жащим для измерения и контроля температуры различных сред,.и может быть использовано, например, в автономных сигнализаторах пожароопасности.Цель изобретения - упрощение устройства при одновременном повышении точно сти измерения.На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство; на фиг, 2 - электрическая схема устройства.Устройство (фиг. 1) содержит резервуар .1 с капиллярной трубкой 2, выполненные из диэлектрического материала и заполненные электропроводящей термометрической жидкостью 3, электрод 4, охватывающий резервуар, цилиндрический электрод 5, длина которого равна длине капиллярной трубки, измерительный прибор 6. В электроде 5 выполнена прорезь 7. при одновременном повышении точности измерения. Устройство содержит резервуар с капиллярной трубкой, выполненные из диэлектрического материала и заполненные электроповодящей жидкостью, и два электрода, один из которых выполнен цилиндрическим и размещен коаксиально капиллярной трубке, Другой электрод охватывает наружную поверхность резервуара. При повышении температуры жидкостью внутри трубки перемещается, изменяя емкость цилиндрического конденсатора. На выходе измерительного прибора, к которому подключены оба электрода, вырабатывается электрический сигнал, амплитуда которого характеризует величину температуры.2 ил,На электрическои схеме устроиства (фиг, 2): С) - емкость конденсатора, образованного электродом 4 и электропроводящей термометрической жидкостью 3 в резервуаре 1; С 2 - емкость конденсатора, образованного цилиндрическим электродом 5 и столбом электропроводя щей термометри. ческой жидкости в капиллярной трубке 2 длиной. Обе емкости включены последовательно с ВЧ-генератором, имеющим внутреннее сопротивление В и сопротивлением нагрузки Й, при этом генератор и сопротивление Вн является частью измерительного прибора 6. Электроды 4 и 5 располагаются на расстоянии, исключающем межэлектродный контакт (фиг. 1).Работа устройства для измерения температуры происходит следующим образом,При нагревании резервуара 1 термометрическая электропроводящая жидкость 3, . находящаяся внутри резервуара 1 и капил 1696900ЕЕсц2 и г 27 г 1где- диэлектрическая постоянная вакуума;г - относительная диэлектрическая проницаемость материала, находящегося между термометрической электропроводящей жидкостью в капиллярной трубке и вторым электродом;г 1 и г 2 - радиусы электрода 5 и внутренней полости капиллярной трубки 2.С учетам пропорциональностии с можно записать С 2 = А т, где А - размернь й коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей датчика, Выполнив первый электрод 4 в форме распределенного проводника, полностью охватывающего поверхность резервуара, нетрудно обеспечить С 1С 2, при этом полная электрическая емкость С датчика температуры будет равна Внутреннее сопротивление показанного на схеме ВЧ-генератора Я можно установить много меньшим полного сопротивления нагрузки, образованного последовательным соединением емкостного сопротивления датчика 1/в С и выходного сопротивления Ян, где в -частота генератора, При этом напряжение Он на нагрузке Йн прямо пропорционально измеряемой температуре т: О.вСЯ.Он =1+вС Ян(3) при 1/в СЯ Он = Оо в СЯ= Оо ю АЯнт, (4)лярной трубки 2, соосной с электродом 5, перемещается на длину , прямо пропорционально величине температуры 1, Величина емкости цилиндрического конденсатора С 2 прямо пропорциональна длине столба кид- кости10 15 мометр 40 ные из диэлектрического материала и заполненные проводящей термометрической 45 ющим наружную поверхность резервуара, а.50 длина первого электрода равна длине ка, пиллярной трубки,30 35 где Оо - напряжение генератора.Таким образом, на выходе измерительного прибора вырабатывается переменный электрический сигнал, амплитуда которого характеризует величину измеряемой температуры т, Зтот сигнал может быть переданнепосредственно на индикатор либо преобразован в цифровой код и передан в системуобработки информации. Соизмеримость величин С 1 и С 2 (фиг,2), конечное значение величины внутреннего сопротивления генератора, краевой эффект и т.п, обусловливают нелинейную зависимость амплитуды выходного сигнала Он устройства от величины т, Линеаризация этой зависимости обеспечивается закладыванием нелинейности противоположного знака в величину емкости С 2 путем выполнения электрода 5 с прорезью вдоль образующей, причем форма прорези, точный теоретический расчет которой затруднителен, рассчитывается по экспериментальной методике,Высокая технико-зкономическая эффективность устройства обеспечивается тем, что в нем может быть использован любой серийно выпускаемый жидкостной терПредлагаемое устройство имеет простую конструкцию и технологично в изготовлении. Отсутствие контакта термометрическая жидкость- электрод исключает возникновение шумов из-за электрохимических эффектов на границе раздела, что повышает точность измерения. формула изобретения Устройство для измерения температуры, содержащее связанные друг с другом резервуар и капиллярную трубку, выполненжидкостью, и два электрода, подключенных к измерительному прибору, первый из которых выполнен цилиндрическим и размещен коаксиально капиллярной трубке,.о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью упрощения при одновременном повышении точности измерения, второй электрод выполнен охватыва1696900 Составитель Е.РязанцевТехред М.Моргентал Корректор Н,Король бков едак изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 каз 4298 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5