Устройство для измерения температуры

фовг у 1587 345 Союз Советских Социалистических Рвслублик) М. Кл.Ст 01 К 7/38 2) Заявлено 25.06.76присоединением заявки 1)2375252/1 2400248/18 рстеекник камктат вата Мкнквтров ССС 9 делам кзабрвтеккЯ и аткрмтккописания 11,0 И, Г, Аваева, ф. В, Лисовский, Е. Г. Маисветова к В. 72) Авторы изобретения повало Ордена Трудо и электроники го Красного ЗнамеАН СССР итут радиотехники явитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР я к теплотехнич быть использован эличного ара зеваниядианажаетвар Иэобретвнне относитс ЕСее ким измерениям и может;для измерения температур ра ди вазона.Известны различные устройства для иэ мерения температур, в которых используют ся термоэлектричесщке чувствительные эле мавтм ЩОднако они имеют достаточно эложнув схему измерений. ЩИэвэстны также термомагнитные устрой атва пвв вамеревпвтемператур 2 .Однако эти устройства имеют ограничен иув область применения.Наиболеэ близким к предлагаемому явлмв 5 ется. устройотво.дИя измерения температуры, содержащее пленочный термочувствительный элемент, магнитные свойства которого заввавт ет:температурм, в впппватер 13 рНедостаткрм известного устройства яв 20 ляется сложиость Электрической схемы нреоэи инднкарпт, а.также ограниченныйэок измеряемых температур; что снифрткниональнце вЭЬможностн устройст С целью упрощения конструхции и расширенйя функциональных воэможностей термочувствижльный элемент выполнен в виде магнитной пленки с градиентом температуры магнитной компенсации, а индикатор выполнен в виде прозрачных пленочных элементов анализатора, шкалы, постоянного магнита, расположенных последовательно со стороны магнитной пленки, и поляризатора, закрепленного со стороны подложки. Изобретение поясняется чертежом.Термочувствительный элемент 1, размещенный на подложке 2, котора придает ему необходимую механическую прочность, расположен между оптическими пленочными поляризатором 3 и анализатором 4. Над анализатором помещена прозрачная шкала 5 отградуированная непосредственно.в гпадусах а поверх шкалы - прозрачный пленочный магнит 6.Устройство для измерения температуры работает следующим образом. При обеспечений теплового. контакта с измеряемым объектому температура которого лежит вщгл1 аоставляют одна с дру ой некоторыйугол, величина которого зависит от фарадеева вращения материала термочувствительного элемента 1. Плоскость пропускания анализатора 4 составляет равные углы с направлениями плоскостей поляризации света,прошедшего через противоположно намагниченные области термочувствительнойо элемента 1, в результате чего после прохож 1 О дания света через анализатор 4 нв шкале 5,отградуированной непосредственно в градусах, наблюдается граница раздела междудвумя областями термочувствительного элемента,1, Сверху шкалы 5 расположен проз 15 рачный магнит 6, с помощью которого обеспечивается помехоустойчивость показанийдатчика температуры по отношению к внешним магнитным полям.Ширина границы раздела между двумя 20 областями термочувствительного элемента 1составляет окопе 1 мкм. При типичныхразмерах термочувствительного элемента1 см и диапазона изменении температуры компенсации в материале термочувствитэльногоо25 элемента 0,1 К предлагаемый датчик температуры обеспечивает точность измерения01 К предлагаемый датчик температурыобеспечивает точность измерения Зц0,1 К 10 4 э 10 К при отсчете по шкао. -Ф оле с помощью обычного оптического микроскопа. В качестве материала для термочувствительного элемента используется двухподрешеточный ферромагнетик с различной темпе ратурной зависимостью намагниченности подрешеток М и М, обладающий темйэуатурой магнитной компенсации Т . При Т с Т намагниченность одной из подрешеток превышает намагниченность другой подрешетки, при ТТ имеет мегто об ратное соотношение, то есть М М, Поэтому при Т с Т вдоль магнитного поля будет ориентироваться вектор намагни ф ченности первой подрешетки (М )в при Т, Т - вектор намагниченности второй подрешетки (М ) Если с помощью соот ветствующих технологических операций создать в такой магнитной пленке градиент температуры магнитной компенсации таким образом, чтобы температура,компенсации . линейно изменяласть вдоль одного из направлений в плоскости пленки от Т до Ткй (Тк - температура компенсации на левом крае пленки, Т 2 -,на правом, Т 1 с Т ), то при Т фф 1,( Ти /2 грвниду бг М М иМ М будет находиться в центре пленки. При повышении температуры граница будет смещаться вправо и н Т щ Т окажетсяЯна правом крае пленки, при понижении (влево и мри Т " Т ) граница будет распола гаться на левом кое, При освещении датчика температуры естественным или искусственным светэм (со стороны поляризатора 5 О 3) последний становится линейнополяриэо ванным. Пройдя прозрачную подложку 2, линейнополяризованный свет падает на темрочувстви тельный элемент 1, после прохождениякоторого происходит поворот плоскости поляризации, Угоповорота плоскости поляризации зависитот направления намагниченности в термочувст вительном элементе 1, поэтому плоскостиполяризации света, прошедшего через две намагниченные в противоположном направле.нии области термочувствительного элемента Инерционность датчика определяется временем, необходимым для установления тепле ЗЭ вого равновесия между измеряемым обьек 49 зоном изменения температуры компенсации щ виде магнитной пленки с градиентом температуры магнитной компенсации, а индири интервала изменения температуры магнитной компенсации, в термочувствительномэлементе 1 образуются две намагниченныев противоположных направлениях области счеткой границей между ними. Положениеграницы определяется значением температувры измеряемого обьекта Т. Отсчет температуры производится с помощью предварительно отградуированной шкалы 5. Рольуказателя шкалы выполняет граница междудвумя противоположно намагниченными областями термочувствитепьного элемента 1,которая видима (на просвет) благодаряиспользованию оптических поляризатора 3и анализатора 4 при освещении исскуствен-ным.ипи дневным светом. том и датчиком, и в зависимости от геометррических размеров последнего составляет отдолей секунды до нескольких минут. Интервализмерения температуры определяется дивна материала тэрмочувствительного элемента, который в случае монокриствллов беспримесаик ферритов - гранатов составляет около 0,1 К, а в эпитаксиальных пленках с градиентом температуры компенсации может превосходить 100 К. Среднее значениеоизмеряемой температуры лежит в пределах от 0 до 500 К. формула изобретения Устройство для измерения температуры,содержащее пленочныи термочувствительный элемент, нанесенный на подложку, и индикатор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью упрощении конструкции и расшире ния функционвльныХ возможностей, термы чувствительный элемент в нем выполнен в587345 Составитель В, Костинактор Л., Курасова Техред С. Беца Корректор С Гарасиняк Заказ 122/31 Тираж 831 Подписное ОНИИПИ Государственного комитета Совета Минист по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5ССС 1 ППЙ Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,хатор выполнен в виде прозрачных пленочных элементов анализатора, шкалы постоиныого магыита, расположенных последовательно со стороны магнитной пленки, и полириэатора, закрепленного со стороны подложкиаИсточники информации принятые во вннмааие при виспертизе: 1, Скотт Р. Б, Техника низких темпе.- ратур ИЛ, М, 1962, с. 133-165. 2. Авторское свидетельство % 476463,кл, Я 01 К 7/38, 1975. 3Авторское свидетельство М 209801,кл. Я 01 К 7/38, 1968,