Устройство для измерения температуры

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик н 11970132(1)М К 3 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет С 01 К 7/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий53 УДК,536. 53088.8 Опубликовано 3010.82, Бюллетень Мо,40 Дата опубликования описания 30.10.82(72) Авторизобретения И.К.Яичниковфуф тфа уНаучно-исследовательский институт экспфриментаЛьнрЯмедицины АМН СССР(542 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ Изобретение относится к температурньи измерениж и может быть использовано дляпрецизионных измерений температуры преимущественно в медико-биологических экспериментах.Известно устройство для измерения температуры, содержащее измерительный и компенсационныйтермоэлектрические преобразователи, подключенные к регистрирующему прибору через соединительную коробку 1 .Однако известное устройство обеспечивает достаточно высокую точность измерения только при постоянстве температуры в соединительной коробке, что в ряде случаев практически трудно осуществимо.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения температуры, содержащее термостатируемый дифференциальный термоэлектрический преобразователь, подключенный к регистрирующему прибору. Места соединений свободных концов термометра с медными проводами, идущими к регистрирующему прибору, для обеспечения постоянства температуры помещают в специальное устройство стационарного типа. Простейшим стационарным устройством, поз- ЗО воляющим в известной мере стабилизировать температуру свободных концов, является коробка для свободных концов С 23Недостатком этого устройства является значительная погрешность изме. рения при резких перепадах температуры на коробке для свободных концов из-за возникающих паразитных термо-ЭДС. Использование же массивной коробки для лучшей стабилизации не всегда представляется возмож" ным, например, в условиях медико-би" ологических экспериментов, когда ко" робку для свободных концов приходится размещать на теле животного.Цель изобретения - повышение точности температуры.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения температуры, содержащее измерительный дифференциальный термоэлектрический преобразователь, реГистратор и термостат, введен идентичный измерительному дополнительный термоэлектрический преобразователь, один спай которого помещен в термостат, а другой совместно со свободным спаем измерительного дифференциального термоэлектрического преобразователя раз 970132меще н в тепловырав ни в ающем к орп усе,причем оба термопреобразователя подключены к регистратору последователь -но в противоположной полярности.На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - вариант конструктивного выполнения разъемного соединенияпри размещении тепловыравнивающегокорпуса на голове животного при точных измерениях температуры глубокихстуртур головного мозга. 10Устройство содержит измерительныйдифференциальный термоэлектрическийпреобразователь 1 с рабочим спаемпомещаемым в измеряемую среду, исвободным спаем 3, дополнительныйдифференциальный термоэлектрическийпреобразователь 4 со спаями 5 и б,один из которых (б ) помещен в термостат, Спаи 3 и 5 термоэлектрических преобразователей 1 и .4 размещены один возле другого в тепловыравнивающем корпусе 7 в длинном глухомканале 8, диаметр которого на 10-20превышает сумму диаметров .помещенных в него термоэлектродов Обатермопреобразователя 1 и 4 подключены последовательно в противоположной полярности через коммутирующийразъем 9 к регистратору 10, в качестве которого может быть использован автоматический потенциометр. Дляизмерения температуры в головном мозге животного (кролика) можно использовать медноконстантановые термоэлектрические преобразователи с термоэлектродами диаметром 0,15 мм одной серии З 5выпуска,Вживляемый в головной мозг дифференциальный термоэлектрическийпреобразователь 1 спаем 2 в излучаемую структуру мозга, а спаем 3 - 4 Ов канал 8 медного тепловыравнивающего корпуса 7 медной муфты 11,ввинчивающейся в медное основание 12,обеспечивающих равенство температурспаев 3 и 5 термоэлектрических преобразователей 1 и 4. Для коммутацииобоих термоэлектрических преобразователей используют медныетермоэлектроды, не дающие на контактетермо-ЭДС на разъеме 13 (типа РС).5 ОВсю описанную выше конструкцию закрепляют на костях 14 черепа.,.Устройство работает следующимобразом.фПри помещении спая 2 в измеряемую среду мозг) в цепи термопреобразователя 1 возникает термоЭДС, пропорциональная разноститемператур между спаями 2 и 3. Вцепи дополнительного термопреобразователя 4 также существует термо- ОЭДС, пропорциональная разнице температур между его спаями 5 и 6. Поусловиям измерения термо-ЭДС дифференциального термоэлектрическогопреобразователя 1 изменяется как в 65 связи с колебаниями температуры исследуемой среды, так и в связи с колебаниями температуры на тепловыравнивающем корпусе 7, точнее - на спае 3. Термо-ЭДС термоэлектрического преобразователя 4 изменяется только из-за колебаний температуры на тепловыравнивающем корпусе, точнее на спае 5, поскольку спай б помещен в термостат. Колебания температуры на тепловыравнивающем корпусе 7 доходят до спаев 3 и 5 одновременно благодаря предварительному рассеиванию на материале корпуса, хорошо проводящем тепло, и выравниванию тепловых потоков вдоль термоэлектродов в достаточно длинном порядка 150 диаметров термоэлектродов ) канале 8.За счет встречного включения обоих термопреобразователей 1 и 4 происходит взажная компенсация тех изменений термо-ЭДС, которые вызваны колебаниями температуры на тепловыравнивающем корпусе, т.е. на спаях 3 и 5. Таким образом, на регистратор 10 поступает термо-ЭДС, обусловленная только разницей температур между спаями 2 иб.Точность измерения температуры оп ределяется техническими характерис" тиками термоэлектрических преобразователей, которые желательно изготавливать из материалов одной серии выпуска, точностью термостатирования спая 6 дополнительного дифференциального те 1 юэлектрического преобразователя 4 и точностью уравнивания колебаний температуры на спаях 3 и 5, размещенных в тепловыравниваю" щем корпусе 7.Ошибка измерения температуры предлагаемы устройством для типовых условий проведения медико-биологических экспериментов не превышает + 0,005 С.Формула изобретенияУстройство для измерения температуры, содержащее измерительный дифференциальный термоэлектрический преобразователь, регистратор и термостат, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен идентичный измерительному,цополнительный термоэлектрический преобразователь, один спай которого помещен в термостат, а другой совместно со свободным спаем измерительного дифференциального термоэлектрического преобразователя размещен в тепловыравнивающем корпусе, причем оба дифференциаль ных термоэлектрическихпреобразователя подключены к регистратору последовательно в противоположной полярности.Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 625138, кл, С 01 К 7/00, 1977.2. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. И., "Энергия", 1978, с. 94 (прототип).970132Составитель В. ГолубевРедактор А. Огар Техред Т.фанта КорректорГ. Огар Заказ 8372/48 Тираж 887 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо деЛам иэобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4