Устройство для измерения абсолютныхтемператур

Союз Советских Социалистических Республик.(51) м. Кл.з с присоединением заявки Но О 02 Р 1/13(23) Приоритет Опубликовано 300381,Бюллетень Но 12 Государственный комитет СССР ио делам изобретеиий и открытийДата опубликования описания 30,03,81(72) Авторы изобретения Н.Н. околов, В,В, Алексеев и Л,М. Клюкин Московский ордена Трудового Красного Знаменигеологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АБСОЛЮТНЫХ ТЕМПЕРАТУРЦель изобретения - увеличениеточностирегистрации температурыс одновременным повышением скорости30 измерений,Изобретение относится к физическимметодам измерения распределения температур по поверхности объектов сприменением жидких кристаллов,преимущественно к измерению температуртрубчатых систем, например, в геологии.Известны устройства для измеренияабсолютных температур, включающиевкрапления термочувствительных холестерических жидких кристаллов вполимерной матрице, выполненной ввиде гибкой пленки, Холестерическийжидкий кристалл в определенном ин"тервале температур имеет разныецвета, в зависимости от абсолютногозначения температуры в этом интервале. Когда гибкая пленка приводитсяв тепловой контакт с телом, разбростемператур которого не превышаетинтервала существования жидкокристал"лической Фазы, распределение цветовпо плоскости пленки будет однозначно соответствовать распределениютемператур .по поверхности тела (11,Недостатком известного устройстваявляется узкий интервал измеряемыхтемператур,Наиболее близким к предлг"аемому,является жидкокристаллический индикатор, содержащий множество элементов - карманов, заполнение которыхимеет различные температурные- характеристики для каждого кармана, Всеэлементы нанесены на общее основание,служащее теплосъемником, Для измерения температуры основание приводитсяв тепловой контакт с измеряемым телом и по изменению цвета группыэлементов судят об.абсолютной температуре тела 2;,Недостатком известного устройстваявляется невысокая точность регистрации температуры, обусловленная тем,15 что измерения производятся в пределах одной небольшой площадки трубчатой системы, Разброс температурыпь периметру трубчатой системы илинедостаточный тепловой контакт в20 процессе одного акта измерения при"водят к ошибкам в измерениях, кото-.рые могут быть устранены, например,.увеличением числа и точек измерений,что приводит. неизбежно к снижению25 скорости измерений,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для измеренияабсолютных температур, например,трубчатых систем, теплосъемниквыполнен в виде нескольких идентичных теплопроводных сегментов, вы.полненных, например, из меди, на .каждый сегмент помещена группажидкокристаллических (ЖК) индикаторов, снабженная двумя шкаламиотсчетацифровой (грубой) и коло- рриметрической (точной). Количествоидентичных сегментов теплосъемникаи соответственно групп ЖК индикаторовопределяется удобством использования,При малом числе сегментов точностьизмерений ниже, поскольку число точек, по которым устраняется температура, мало, при большом числе сегментов устройство громоздко в эксплуатации.Для ускорения:процесса измерений 20сегменты соединены между собой пружинной связью, в разрыве одной изкоторых размещен съемно-установочныйзамок-фиксатор,На фиг. 1 изображена схема размещения сегментов теплосъемника дляизмерения температуры трубчатойсистемы; на Фиг. 2 -, вид А на фиг. 1.Устройство для измерения абсолютной температуры трубчатой системы ЗО1 содержит сегменты 2 теплосъемника,выполненные из теплопроводного материала, например красной меди, степлопроводными вставками 3. Сегменты 2 соединены между собойпружинной связью 4, в разрыве одной изкоторых установлен съемно-установочный замок-фиксатор 5, На вставке 3каждого иэ сегментов 2 размещенагруппа ЖК индикаторов 6, снабженнаяциФровой (грубой) шкалой 7 и колориметрической (точной) шкалой 8.В группе ЖК индикаторов 6 отдельныеэлементы имеют разный неперекрывающийся диапазон температурной чувствительности, т.е. изменяют последовательно цвета по мере нагрева илиохлаждения. в температурных интервалах, которые различны для каждогоэлемента группы.50Устройство работает следующим образом.Устанавливают вокруг трубчатой системы 1 сегменты 2 информационного теплосъемника ., соединяя для этого замок в пружиннойфсвязи, при этом достигается тепловой контакт устройства с трубчатой системой. После выдержки времени, необходимого для установления одинаковой температуры сегментов информационного 60 теплосъема и трубчатой системы, визуально определяют по цвету соответ- ствующего элемента индикации из жидкокристаллической пленки темпера-. туру трубчатой системы, считывая показания с двух шкал - грубой иточной по следующей методике.По изменению цвета одного из элементов индикации грубо определяетсякакому диапазону температур соответствует данная трубчатая система,а затем по цветной точной шкалеопределяют число градусов, котороенеобходимо добавить к наименьшемупределу найденного температурногодиапазона.П р и м е р 1, Элемент индикации, с диапазоном температур 40-60 оС,принял желтый цвет. По точной шкалежелтому цвету соответствует 130 С,тогда окончательная абсолютная температура трубчатой системы будетравна 40 + 13 = 53 С.П р и м е р 2. Элемент индикации с диапазоном температур 60-80(грубая шкала) принял светло-зеленыйцвет что по точной шкале соответ 0ствует 16 С, тогда абсолютная температура трубчатой системы будет равна600160 760 С,Геометрические размеры, а такжецифры на грубой и точной шкале,предлагаемого устройства носят условный характер. Это обусловленотем, что радиусы выбранных сегментовинформационного теплосъема могутотвечать только определенным интервалам диаметров. труб, например, есливзять масштаб приводимого чертежаМ 1:1, то такое, устройство можетизмерять абсолютные температурытрубчатых систем с диаметрами от0,02 до 0,2 и. Для диаметров меньшихили больших указанного интерваланеобходимо изготовление устройствааналогичной конструкции, но с гео"метрически пропорциональными элементами сегментов информационноготеплосъема и звеньями пружинныхсвязей. То же относится и к интервалам измеряемых абсолютных температур. Существующие элементы индикации из жидкокристаллическойпленки могут работать в диапазоне(-50) - (+240)о С поэтому, в зависимости от конкретных условий,насегментах теплосъемника 2 устанавливаются соответствующие элементыиндикации, причем максимальная точ"ность отсчета может быть получена до 0,01 оС.Число сегментов теплосъемникавыбирается с таким расчетом, чтобыпри наименьшей сложности конструкции обеспечить наиболее надежныйтепловой контакт с.трубчатой системой и для удобства визуального отсчета значений, абсолютных температурфПредлагаемое устройство даетвозможность проводить термоизмерениянепрерывно на любом участке трубчатой системы, при высокой производительности выполнения работ по817654 Формула изобретения оставитель В. Цветковехред И.Асталош , Корректо едактор Е. Дичинская шк оное аказ 1440 62 Тираж 539 ВНИИПИГосударствен по делам изобрет 13035, Москва, Ж, Подпитета СССткрытийнаб. д. го коий иушска Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектн термоиэмерениям эа счет удобствай простоты съема информации, Крометого, количество обслуживающегоперсонала и уровень его профессионально-технической подготовки можетбыть значительно снижен по сравнениюс термоизмерениями, проводимымис помощью известных устройств. Еслиучесть большие масштабы геологоразведочных, горных и других работ этойотрасли и большой диапазон энергообеспечивающих систем, нуждающихся .в техническом контроле и регулировании, в частности по термопараметрам,то экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства будетдостаточно большим. Устройство для измерения абсолютных температур, например, трубчатых систем, содержащее жидкие кристаллы р качестве индикатороъ температуры,размещенные на теплосъемнике, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью увеличения точности регистрации температуры и повышения скоростиизмерений, теплооъемник выполнен ввиде нескольких идентичных теплопроводных сегментов, выполненныхнапример, из меди, на каждом иэ сегментов размещена группа жидкокристаллических индикаторов, снабженнаядвумя шкалами отсчета - цифровой(грубой) и колориметрической (точной), причем теплопроводные сегменты соединены между собой пружиннойсвязью, в разрыве одной из которых15 установлен съемно-установочныйзамок-фиксатор,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США Р 3600000,кл. 350-160, опублик. 1972.2. Патент США Р 3633425,кл, 350-160, опублик. 1972.