CS235500B1 - Kapalinový teploměr s vyrovnanou teplotou měřicí kapiláry - Google Patents

Abstract

Zařízeni se týká kapalinových teploměrů u kterých se řeší vyrovnání teploty.podél celé měřicí kapiláry, popřípadě i teplo*·’ měrné stupnice, nezávisle na poloze a hloubce ponoření kapalinového teploměru. Teploměr je vytvořen tak, že vnitřní prostor 8 tepelné trubice je tvořen tělesem 1 kapiláry a částí nádobky 2 s teploměmou kapalinou 3 a vnějším pláštěm 4. Na povrchu tělesa 1 kapiláry, mimo mezery 11 pro odečet, je vytvořena kapilární soustava 8. K tělesu kapiláry může být připojena teploměrná stupnice 13 opatřená kapilární soustavou 12, které se dotýká kapilární soustavy 6.

Description

Vynélez se týká kapalinových teploměrů u kterých se řeší vyrovnání teploty podél oelé měřicí kapiláry, popřípadě i teploměrné stupnice, nezávisle na poloze teploměru při měřeni, hloubce ponoření kapalinového teploměru do měřeného prostředí a velikosti poměru teplot měřeného prostředí a okolí .'

V známých konstrukcí kapalinových teploměrů jsou údaje teploměrové škály správné (pokud zanedbáme vliv hydrostatického tlaku sloupce měřici kapaliny, popřípadě vliv vnějšího tlaku) jen tehdy, je-li měřené teplotě vydána nádobka i ona Sást kapiláry vyplněná sloupcem měřicí kapaliny. Při praktickém používáni teploměn/ je' měřené teplotě vystavena pouze nádobka a Část sloupce měřicí kapaliny, takže Sást sloupce vyčnívá do prostředí s nižší, respektive vyšší teplotou než kterou měříme. Pro zjištění správné hodnoty musíme potom zavést opravu nazývanou na vyčnívající vlákno. Hodnota kotekce se potom přičítá, respektive odečítá od hodnoty odečtené na stupnici teploměru. Velikost korekce je funkcí zdánlivé roztažnosti teploměrné kapaliny vzhledem k materiálu kapiláry a tří nezávisle proměnných. Jsou to: střední teplota vyčnívajícího vlákna, teplota naměřená teploměrem a počet stupňů (plných nebo potlačených). Z toho vyplývá, že se musí korekce počítat v každém případě zvlášl a nelze ji uvést jako stálou korekční hodnotu teploměru. Obtíže působí zejména určeni teploty vyčnívajícího vlékna. K tomu byly v historii sestrojeny různé složité teploměry například Jíahlkeho teploměr, které však odstranily nutnost provádět korekci na vyčnívající vlákno u každého odečtu teploměru.

Tuto problematiku částečně řeší (pro případ, že teplota měřeného prostředí je vyšší než teplota okolí) kapalinový teploměr, u kterého je k měřicí kapiláře připojena tepelné trubice, respektive celá kapilára se nachází v parním prostoru tepelné trubice. Tento teploměr však neřeší situaci, kdy teplota okolí je vyšší než teplote měřeného prostředí ai i situaci, kdy se teplota okolí mění z teploty vyěší než měřeného prostředí na teplotu nižěí a naopak během měření.

Výěe uvedené nevýhody jsou odstraněny kapalinovým teploměrem s vyrovnanou teplotou měřicí kapiláry, podle vynálezu, jehož podstatou je takové uspořádání, že vnitřní prostor tepelné trubice je tvořen vnějších povrchem tělesa kapiláry a částí nádobky s teploměmou kapalinou a vnitřním povrchem vnějšího pláště, přičemž na povrchu tělesa kapiláry, mimo mezery pro odečet, je vytvořena první kapilární soustava. K tělesu kapiláry je připojena teploměmá stupnice, opatřené druhou kapilární soustavou, které se dotýká první kapilární soustavy na povrchu tělesa kapiláry.

í

Připojením vnitřního prostoru tepelné trubice k tělesu kapiláry, jejím částečným pokrytím kapilární soustavou a popřípadě i pokrytím teploměrné stupnice kapilární soustavou se dosáhne vyrovnaná teplota podál celá měřicí kapiláry, popřípadě i teploměrné stupnice a prakticky rovná teplotě měřeného prostředí nezávisle na poloze teploměru při měření a hloubce ponoření kapalinového teploměru do měřeného prostředí a velikosti poměru teplot měřeného prostředí a okolí.

Na připojených výkresech jsou znázorněna provedení kapalinových teploměrů podle vynálezu, kde na obr. 1 je znázorněn podélný řez teploměrem u kterého je teploměrné stupnice vytvořena na teploměrné kapiláře, na- obr. 2 je znázorněn příčný řez tímto teploměrem v oblasti kapiláry, na obr. 3 je znázorněn podélný řez teploměrem, u kterého je teploměrné stupnice připojena k teploměrné kapiláře a na obr. 4 je příčný řez tímto teploměrem v oblasti kapiláry.

Kapalinový teploměr se skládá z tělesa 1 kapiláry, která se ve spodní části rozšiřuje v nádobku 2> ve které je umístěna teploměrné kapalina. 4, například rtul. Tělese 1 kapiláry je pa celé délce zcela obklopeno vnějším pláštěm £ tepelné trubice a nádobka 2 jen zčásti. Tepelná trubice je zčásti naplněna teplonosným médiem g. Těleso i kapiláry je s výjimkou mezery 1I pro odečet pokryta kapilární soustavou 6, která pokrývá i část nádobky 2.

Celý systém je zakryt průhledným pláštěm 10 teploměru, například provedeným ze skla.

K tělesu 2 kapiláry může být připojena teploměrná stupnice 23. které je také, zčásti pokryta kapilární soustavou 22 a dotýká se kapilární soustavy 6 pokrývající část nádobky 2. Při ponoření nádobky 2 teploměru do měřeného prostředí 2 ^se uvede v činnost tepelné trubice. Pokud je teplota měřeného prostředí 2 vyěší než teplota okolí začne se teplonosné médium 2 odpařovat a jeho péry vyplní vnitřní prostor 8 tepelné trubice.

Potom následuje vedení tepla z prostoru 8 uvnitř tepelné trubice do tělesa 2 kapiláry. Teplota syté póry je po celé délce tepelné trubice prakticky konstantní a blíží se teplotě měřeného prostředí 2· Konstrukce pláště 10 teploměru a vzduchové nebo evakuované mezera mezi pláštěm 10 teploměru a pláštěm 4 tepelné trubice zajištuje minimální odvod tepla z tepelné trubice do okolí. Tlm jsou u tělesa 2 kapiláry a popřípadě i připojené teploměrná stupnice 13 vytvořeny stejné okrajové podmínky jako při úplném ponoření kapalinového teploměru do měřeného prostředí 2· Kapilární soustavy 6 a 12 zajišlují návrat kondenzátu teplonosného média 2 do části tepelné trubice, které je ponořena v měřicím^ prostředí 2 i proti gravitaci.

V případě, že teplota okolí je vyšší než teplota měřeného prostředí 2 nasaje kapilární soustava 6 a 12 kondenzát teplonosného média z prostoru, kde je teploměr ponořen v měřeném prostředí 2· Tepelné trubice bude působit jako tepelný odpor a i vzhledem ke konstrukci pláště 10 teploměru, který odděluje tepelnou trubici od okolního prostředí vzduchovou, respektive evakuovanou mezerou. V kapilárních soustavách 6 a 12 dojde pouze k cirkulaci teplonosného média, která bude vyrovnávat teplotu podél celého tělesa 2 kapiláry a teploměrné stupnice 13 s teplotou kondenzátu teplonosného média 2i jehož teplota se v ustáleném stavu bude blížit teplotě měřeného prostředí 2·

Kapalinový teploměr s vyrovnanou teplotou měřicí kapiláry lze použít pro všechna měření prováděná běžnými kapalinovými teploměry, například rtuíovými, zejména ve zkušebnách, výzkumných ústavech a pracovištích zabývajících se metrologií.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Kapalinový teploměr s vyrovnanou teplotou měřicí kapiláry, vyznačený tím, že vnitřní prostor (8) tepelné trubice je tvořen vnějším povrchem tělesa (1) kapiláry, vnějším povrchem částí nádobky (2) s teploměrnou kapalinou (3) a vnitřním povrchem vnějšího pláště (4), přičemž na povrchu tělesa (1) kapiláry, mimo mezery (11) pro odečet, je vytvořena první kapilární soustava (6).
2. 2. Kapalinový teploměr podle bodu 1, vyznačený tím, že k tělesu (1) kapiláry je připojena teploměrná stupnice (13) opatřené druhou kapilární soustavou (12), které se dotýká první kapilární soustavy (6).