Датчик температуры

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик р 1) 987419(22) Заявлено 13,07. 81(21) 3316412/18-10с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 020183. Бюллетень Ж 1Дата опубликования описания 0701.8311 М. Кл.з С 01 К 11/12 Государственный комитет СССР но дедам изобретений и открытий) Заявите 4) ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ подклеена пье с металлии 7, подкличаеи 9 к генератопоказан), ркальную поверследующим обИзобретение относится к термометрии и может быть использовано для дистанционного измерения температуры объектов, находящихся в труднодоступных местах, в частности, для измерения температуры узлов радиоэлектронной аппаратуры.Известно устройство для измерения температуры, содержащее датчик температуры на основе изооптической смеси компонентов 111.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является датчик температуры, выполненный в виде прозрачной кюветы с зеркальным покрытием на одной из стенок, заполненной изооптической смесью компонентов с близкими показателями преломления и различными температурными коэййициентами показателя преломления 2.Однако такой датчик не обеспечивает хорошей разрешающей способности из-за большого перепада температур по его высоте и значительной инерционности, обусловленных в свою очередь тем, что твердый компонент изооптической смеси при плотной упаковке практически исключает конвективные токи жидкого компонента поперек платы,Целью изобретения является повицение разрешающей способности датчика.поставленная цель достигается тем, что иэооптическая смесь содержит эмульсию одного жидкого компонента, в другом, а зеркальное покрытие образовано на пьезоэлектрической пленке с двусторонними металлическими электродами.На чертеже приведена конструкция датчика.Датчик температуры выполнен в виде кюветы 1 с корпусом из диэлектрического материала и прозрачной крыикой 2, заполненной изооптической смесью на основе двух нерастворимых друг в друге жидкостей в виде эмульсии одного компонента в другом (на чертеже жидкий компонент 3 находится в виде эмульсии в жидком компоненте 4),К корпусу кюветы 1 эозлектрическая пленк ческими электродами 6 мыми через контакты 8 ру высокой частоты (н Электрод 7 имеет э хность,Устройство работае разом.Датчик устанавливается на объекте, ,измерения и освещается пучком белого 1 света. Включается генератор высокой частоты, подключенный к электродам пьезопреобразователя, образованного металлическими электродами б и 7 и 5 пьезоэлектрической .пленкой 5..Частота генератора выбирается такой, что в пьезоэлектрической пленке возникает механический резонанс и звуковая волна сквозь дно кюветы 1 10 проходит в жидкость устройства внутрь. Под действием акустической волны начинается образование эмульсии одной жидкости в другой (жидкости нерастворимы одна в другой). Величина капель одного компонента в другом зависит от времени воздействия акустической волны." При малых дозах облучения образуются крупные капли эмульсии (например, капли диаметром в 1 мм образуются примерно за 1 мин, а капли диаметром 20 мм - в .течение 15 мин). После этого напряжение генератора снимается, Так как в кювете 1 теперь находится оптически" неоднородная смесь компонентов, показатели преломления которых близки, а дисперсии пересекаются, то при освещении белым светом система отражает тольколучтой длины волны, для которой показатели преломления совпадают, а все . З 0 другие лучи с другими длинами волн рассеиваются. Компоненты изооптической смеси выбираются таким образбм, что они име- З 5 ют различные температурные коэффици- . енты показателя преломления и при изменении температуры условия равенства показателей преломления выполняются то для одной, то для другой длины 40 волны белого света и цвет отраженного луча меняется. Таким образом, после выключениягенератора на заданное . время устройство представляет собой изооптический датчик с определенным 45 диаметром сферических капель в эмульсии.Неоднородно оптическая смесь имеет структуру, состоящую из идеальных шаровых включений одного компонента в другом, что обеспечивает рассеяние фона (составляющих белого света, рассеиваемых датчиком) на максимальные уГлы, что исключает перекрытие полое пропускания датчика, близких по температуре, и увеличивает их цветовой контраст.Отсутствие твердого компонента обеспечива 4.т интенсивную тепловую конвекцию изооптической смеси, что 60 резко уменьшает тепловой перепад поперек датчика и обеспечивает макси,мальное пропускание для проходящего цветного луча по отношению к фону, т.е. увеличивает контраст изображе ния и резко уменьшает инерционностьдатчика.Так как теплопроводность вдольплаты невелика (теплопроводностьжидкостей в 2-3 раза ниже, чем теплопроводнрсть смеси жидкость -твердое тело), то нивелирование теплового рельефа в смеси жидкость -жидкость значительно меньше, чемсмеси жидкость - стекло, и, следовательно, разрешающая способность в 23 раза выше,Возможность управления величинойкапель эмульсии обеспечивает фактически управление разрешающей способности датчика. При боЛьшой величинекапель 0,2-0,3 мм им обеспечиваетсямаксимальная узкополосность устройства (цветной контраст), однако разрешение (способность регистрироватьмелкие детали температурного поля)невелика, так как сама структураизображения строится крупными элементами (каплями эмульсии) и деталименее чем эти элементы (капли) неразличаются. В то же время при оченьмелких каплях несколько падает хроматический цветовой контраст, но резко растет геометрический контраст(способность передавать мелкие детали теплового поля), т.е. предлагаемый датчик позволяет оценить с большей точностью температурный профильтеплового поля (при крупной эмульсии)и рассмотреть тонкую структуру этоготеплового изображения (при мелкихкаплях в эмульсии).Пример выполнения датчика для визуализации температурного поля радиоплаты в диапазоне 24-40 фС. Кювета выполнена из стекла с зазором междудном .и входным прозрачным окном 2 мм.Изооптическая система состоит из этиленгликоля и бромистого пропила (приакустическом воздействии в жидкостиОбразуются капли этиленгликоля в бромистом пропиле). Пьезоэлектрическаяпленка выполнена из поляризованногополивинилфторида толщиной 100 мм,Электроды-алюминий толщиной 10 мк(изготовлены методом напыления в вакууме), Электроды подключены к генератору высокой частоты на диапазон0,1-1 МГц с амплитудой выходного сиг нала до 120 В..Изооптическая смесь может содержать один либо несколько нетермочувствительных компонентов с цельюсужения полосы пропускания радиоэлектронной платыТипичным примером тройной изооптики может служить система нитрометанбензол-гептан на диапазон температур 40-70 ф С, в которой фтермочувствительным" компонентом является бензол, а нетермочувствительнкм - гептан и нитрометан.987419 Формула изобретения Составитель В.Голубев актор Т.Кугрышева Техред А.Бабинец . Корректор А.фере0281/27 . Тиран 871ВНИИПИ Государственнопо делам изобретений 113035, Москва, Ж,Подписнокомитета СССРоткрытийушская наб., д.4/5 ка илиал ППп "Патент", г.ужгород, ул. Проектн Датчик температуры, выполненный в виде прозрачной кюветы с зеркальным покрытием на одной из стенок, заполненной изооптической смесью компонентов с близкими показателями преломления и различными температурными коэффициентами показателя преломления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения его разрешанхчей способности, изооптическая смесь содержит эмульсию одного жидкого компонента в другом, а зеркальное покрытие образовано на пьезоэлектрической,пленке с двусторонними металлическимиэле кт родами . 5 Источники информации, принятые во .внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Ю 253408, кл. С 01 Е 11/12, 1967 2, Авторское свидетельство СССР Р 479009, кл. С 01 К 11/12, 1973