RU2589515C1 - Device for determining parameters of temperature field in volume of water medium, disturbed movement of ship hull or model - Google Patents

Device for determining parameters of temperature field in volume of water medium, disturbed movement of ship hull or model Download PDF

Info

Publication number
RU2589515C1
RU2589515C1 RU2014153430/28A RU2014153430A RU2589515C1 RU 2589515 C1 RU2589515 C1 RU 2589515C1 RU 2014153430/28 A RU2014153430/28 A RU 2014153430/28A RU 2014153430 A RU2014153430 A RU 2014153430A RU 2589515 C1 RU2589515 C1 RU 2589515C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
differential amplifier
thermocouples
hot junctions
volume
Prior art date
Application number
RU2014153430/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владлен Георгиевич Иванов
Анатолий Анатольевич Коновалов
Александр Давидович Литвин
Original Assignee
Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации filed Critical Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации
Priority to RU2014153430/28A priority Critical patent/RU2589515C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2589515C1 publication Critical patent/RU2589515C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: invention relates to measurement equipment and can be used for investigation of interaction of ship or its model with an aqueous medium stratified depth layers of different temperature. Disclosed is a device for determining parameters of temperature field in volume of water medium, disturbed movement of ship hull or model comprises a switch, a differential amplifier, a system of thermocouples, formed on a common thermocouple wire, hot junctions of which are connected via switch to first input of differential amplifier, and cold junctions are connected to second input of differential amplifier. Device includes an electrically insulated from water rod made from material with high heat conductivity, for example copper installed in immediate vicinity of hot junctions of thermoelectric couples and connected with common cold junction thermocouples located in thermal contact with it.
EFFECT: technical result is increase in accuracy of thermal profiling due to direct measurement of temperature difference between layers of aqueous medium relative to average temperature value at section of measurement, determined by temperature of electrically insulating from water extended rod made of material with high heat conductivity and installed in immediate vicinity of hot junctions of thermocouples.
1 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области исследования взаимодействия судна или его модели с водной средой, стратифицированной по глубине слоями разной температуры. Устройство в основном используется при проведении лабораторных исследований, когда средствами измерения температур являются термопары из разнородных материалов, генерирующие между спаями разность потенциалов, пропорциональную разности температур, и основано на использовании термопар класса медь-копель.The present invention relates to the field of research on the interaction of a vessel or its model with an aqueous medium stratified in depth by layers of different temperatures. The device is mainly used in laboratory research, when thermocouples of dissimilar materials are used as temperature measuring devices, generating a potential difference between junctions proportional to the temperature difference, and is based on the use of copper-kopel class thermocouples.

Известно изобретение по авторскому свидетельству №932277 «Многоточечный цифровой термометр» от 01.06.1982 г. (прототип). Данное изобретение состоит из системы термопар, образованной на общем термоэлектроде, коммутатора, термопреобразователя температуры свободных концов термопар, вычислительного блока, выполняющего в том числе функцию дифференциального усилителя, блока памяти, индикатора, причем термопреобразователь температуры свободных концов соединен с входом коммутатора, первый выход которого соединен с входом аналогово-цифрового преобразователя, а второй соединен с блоком памяти.The invention is known by copyright certificate No. 932277 "Multipoint digital thermometer" from 06/01/1982 (prototype). This invention consists of a thermocouple system formed on a common thermoelectrode, a switch, a thermocouple temperature transducer, a computing unit, which also performs the function of a differential amplifier, a memory unit, an indicator, and the free end temperature transducer is connected to the input of the switch, the first output of which is connected with the input of an analog-to-digital converter, and the second is connected to the memory unit.

Недостаток прототипа заключается в невозможности измерения небольших значений пульсаций температуры на фоне более крупных по величине температур от волновых возмущений.The disadvantage of the prototype lies in the impossibility of measuring small values of temperature pulsations against a background of larger temperatures in magnitude from wave disturbances.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности регистрации изменений поля температуры относительно текущего среднего значения на участке измерения. Предложенное устройство позволяет осуществить регистрацию изменений пространственных распределений турбулентных пульсаций температуры на фоне более крупных волновых низкочастотных температурных возмущений водных слоев.The objective of the present invention is to enable registration of changes in the temperature field relative to the current average value in the measurement area. The proposed device allows registration of changes in the spatial distributions of turbulent temperature pulsations against the background of larger wave low-frequency temperature disturbances of water layers.

Поставленная задача решается за счет того, что в предлагаемом изобретении - устройстве определения параметров поля температуры в объеме водной среды, возмущенной движением корпуса судна или модели, содержащем коммутатор, дифференциальный усилитель, систему термопар, образованную на общем термоэлектроде, горячие спаи которых соединены через коммутатор с первым входом дифференциального усилителя, а холодные спаи соединены со вторым входом дифференциального усилителя, введен электроизолированный от воды стержень, выполненный из материала с высокой теплопроводностью, например меди, установленный в непосредственной близости от горячих спаев термопар и соединенный с общим холодным спаем термопар, находящимся с ним в тепловом контакте.The problem is solved due to the fact that in the present invention is a device for determining the parameters of the temperature field in the volume of the aquatic environment disturbed by the movement of the ship’s hull or model containing a switch, a differential amplifier, a thermocouple system formed on a common thermoelectrode, hot junctions of which are connected through a switch to the first input of the differential amplifier, and the cold junctions are connected to the second input of the differential amplifier, a rod made of mother insulated from water is introduced Ala with high thermal conductivity, such as copper, installed in the immediate vicinity of hot junctions of thermocouples and connected to a common cold junction of thermocouples in thermal contact with it.

Сущность предложения заключается в прямом измерении разности температур между прослойками водной среды относительно среднего значения температуры на участке измерения, определяемой по температуре электроизолированного от воды протяженного стержня, выполненного из материала с высокой теплопроводностью и установленного в непосредственной близости от горячих спаев термопар.The essence of the proposal lies in the direct measurement of the temperature difference between the layers of the aqueous medium relative to the average temperature at the measurement site, determined by the temperature of an extended rod made of a material with high thermal conductivity and installed in close proximity to hot junctions of thermocouples.

Предлагаемое изобретение поясняется Фиг. 1, на которой изображена схема возможной реализации устройства. На фиг.1 приняты обозначения:The invention is illustrated in FIG. 1, which shows a diagram of a possible implementation of the device. In figure 1, the notation:

1 - термоэлектрод из копели;1 - thermoelectrode from a copel;

2 - горячие спаи термопар;2 - hot junctions of thermocouples;

3 - медный стержень;3 - copper rod;

4 - общий холодный спай термопар;4 - common cold junction of thermocouples;

5 - электроизоляционное покрытие медного стержня;5 - electrical insulation coating of a copper rod;

6 - коммутатор;6 - switch;

7 - соединительные провода;7 - connecting wires;

8 - дифференциальный усилитель;8 - differential amplifier;

9 - блок сбора данных.9 - data collection unit.

На фиг. 1 изображены совместно размещенные в одном объеме водной среды термоэлектрод 1, горячие спаи термопар 2, установленный в непосредственной близости от них медный стержень 3 и находящиеся в тепловом контакте с ним часть термоэлектрода 1 с общим холодным спаем 4 и защищающее их от воды электроизоляционное покрытие 5. Горячие спаи термопар 2, образованные на термоэлектроде 1, соединены медными проводами 7 через коммутатор 6 с первым входом дифференциального усилителя 8, а общий холодный спай 4, отслеживающий температуру медного стержня 3, соединен со вторым входом дифференциального усилителя 8, выход которого подключен к блоку сбора данных 9.In FIG. 1 shows the thermoelectrode 1, the hot junctions of thermocouples 2, the copper rod 3 located in the immediate vicinity of them, and the part of the thermoelectrode 1 with common cold junction 4 and the insulating coating 5 protecting them from water, shown together in the same volume of the aqueous medium. Hot junctions of thermocouples 2 formed on thermoelectrode 1 are connected by copper wires 7 through switch 6 to the first input of differential amplifier 8, and a common cold junction 4, which monitors the temperature of copper rod 3, is connected a second input of the differential amplifier 8, whose output is connected to the data acquisition unit 9.

Электроизолированный от воды медный стержень 3, протяженный по длине участка водной среды, осредняет существующие на этом участке температуры слоев водной среды. В результате находящийся в тепловом контакте с ним холодный спай 4 становится опорной точкой, относительно которой измеряются температуры прослоек воды, касающихся горячих спаев термопар 2. Волновые низкочастотные температурные возмущения слоев водной среды воспринимаются массой медного стержня 3, изменяя значение его температуры (средней для участка измерения), что обеспечивает возможность измерения небольших величин пульсационных составляющих на фоне помех. Коммутатор 6 последовательно подключает к первому входу усилителя 8, соединенного с блоком сбора данных 9, горячие спаи термопар 2, контактирующие со слоями воды.An electrically insulated copper rod 3 extended along the length of a section of the aqueous medium averages the temperature of the layers of the aqueous medium existing in this section. As a result, the cold junction 4 in thermal contact with it becomes a reference point relative to which the temperature of the water layers relative to the hot junctions of thermocouples 2 is measured. The low-frequency wave temperature disturbances of the layers of the aqueous medium are perceived by the mass of the copper rod 3, changing its temperature value (average for the measurement site ), which makes it possible to measure small values of ripple components against a background of interference. The switch 6 sequentially connects to the first input of the amplifier 8, connected to the data acquisition unit 9, hot junctions of thermocouples 2 in contact with the layers of water.

Опорная точка 4 (общий холодный спай термопар) подключена ко второму входу усилителя 8 постоянно.Reference point 4 (common cold junction of thermocouples) is connected to the second input of amplifier 8 permanently.

Блок сбора данных 9 производит регистрацию информации и ее визуальное представление.The data collection unit 9 performs the registration of information and its visual presentation.

Предложенное устройство может быть применено для проведения измерений незначительных величин турбулентных пульсаций температуры в присутствии крупных низкочастотных температурных возмущений водных слоев.The proposed device can be used to measure insignificant values of turbulent temperature pulsations in the presence of large low-frequency temperature disturbances of water layers.

Источники информацииInformation sources

1. Авторское свидетельство СССР, №932277 от 01.06.1982 г.1. USSR Copyright Certificate, No. 932277 of 06/01/1982

Claims (2)

1. Устройство определения параметров поля температуры в объеме водной среды, возмущенной движением корпуса судна или модели, содержащее коммутатор, дифференциальный усилитель, систему термопар, образованную на общем термоэлектроде, горячие спаи которых соединены через коммутатор с первым входом дифференциального усилителя, а общий холодный спай соединен со вторым входом дифференциального усилителя, отличающееся тем, что в него введен электроизолированный от воды стержень, выполненный из материала с высокой теплопроводностью, установленный в непосредственной близости от горячих спаев термопар и соединенный с общим холодным спаем термопар, находящимся с ним в тепловом контакте.1. A device for determining the parameters of the temperature field in the volume of the aquatic environment disturbed by the movement of the ship’s hull or model, containing a switch, a differential amplifier, a thermocouple system formed on a common thermoelectrode, hot junctions of which are connected through the switch to the first input of the differential amplifier, and a common cold junction is connected with a second input of a differential amplifier, characterized in that a rod made of a material with high thermal conductivity is inserted into it, which is electrically insulated from water thermocouples located in the immediate vicinity of hot junctions and connected to a common cold junction of thermocouples in thermal contact with it. 2. Устройство определения параметров поля температуры в объеме водной среды, возмущенной движением корпуса судна или модели по п. 1, отличающееся тем, что стержень выполнен из меди. 2. The device for determining the parameters of the temperature field in the volume of the aquatic environment, perturbed by the movement of the ship's hull or model according to claim 1, characterized in that the rod is made of copper.
RU2014153430/28A 2014-12-29 2014-12-29 Device for determining parameters of temperature field in volume of water medium, disturbed movement of ship hull or model RU2589515C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014153430/28A RU2589515C1 (en) 2014-12-29 2014-12-29 Device for determining parameters of temperature field in volume of water medium, disturbed movement of ship hull or model

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014153430/28A RU2589515C1 (en) 2014-12-29 2014-12-29 Device for determining parameters of temperature field in volume of water medium, disturbed movement of ship hull or model

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2589515C1 true RU2589515C1 (en) 2016-07-10

Family

ID=56371213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014153430/28A RU2589515C1 (en) 2014-12-29 2014-12-29 Device for determining parameters of temperature field in volume of water medium, disturbed movement of ship hull or model

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2589515C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU932277A1 (en) * 1978-08-14 1982-05-30 Челябинский Ордена Знак Почета Завод "Теплоприбор" Multi-point digital thermometer
RU93215U1 (en) * 2009-12-14 2010-04-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Азовский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства" WATER TEMPERATURE CONTROL DEVICE WITH HYDROBIONTS
JP4716841B2 (en) * 2005-10-14 2011-07-06 中国電力株式会社 Equipment for measuring seawater or water properties in water
RU2436119C1 (en) * 2010-08-05 2011-12-10 Сергей Борисович Зверев Underwater probe
CN102401698A (en) * 2010-09-17 2012-04-04 中国科学院海洋研究所 Measurement system for sea water temperature
RU139660U1 (en) * 2014-01-10 2014-04-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) DEVICE FOR MEASURING TEMPERATURE PROFILE
RU2513635C1 (en) * 2012-12-13 2014-04-20 Андрей Федорович Зеньков Thermal probe for measurement of vertical distribution of water temperature

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU932277A1 (en) * 1978-08-14 1982-05-30 Челябинский Ордена Знак Почета Завод "Теплоприбор" Multi-point digital thermometer
JP4716841B2 (en) * 2005-10-14 2011-07-06 中国電力株式会社 Equipment for measuring seawater or water properties in water
RU93215U1 (en) * 2009-12-14 2010-04-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Азовский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства" WATER TEMPERATURE CONTROL DEVICE WITH HYDROBIONTS
RU2436119C1 (en) * 2010-08-05 2011-12-10 Сергей Борисович Зверев Underwater probe
CN102401698A (en) * 2010-09-17 2012-04-04 中国科学院海洋研究所 Measurement system for sea water temperature
RU2513635C1 (en) * 2012-12-13 2014-04-20 Андрей Федорович Зеньков Thermal probe for measurement of vertical distribution of water temperature
RU139660U1 (en) * 2014-01-10 2014-04-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) DEVICE FOR MEASURING TEMPERATURE PROFILE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA3142176C (en) Apparatus, systems, and methods for non-invasive thermal interrogation
US20140278201A1 (en) Temperature measurement device and temperature measurement method
Michalski et al. Comparison of two surface temperature measurement using thermocouples and infrared camera
Wang et al. Acoustic waveguides: An attractive alternative for accurate and robust contact thermometry
CN102062642B (en) High-precision temperature sensitive probe
RU2589515C1 (en) Device for determining parameters of temperature field in volume of water medium, disturbed movement of ship hull or model
RU2577389C1 (en) Method of calibrating thermoelectric heat flux sensors
JP7322332B2 (en) measuring equipment
CN106918398B (en) A kind of computer CPU temperature thermocouple structure
RU2548135C1 (en) Thermal wind-gage determination of fluid or gas flow velocity and direction and device to this end
CN106643879B (en) Temperature and speed sync measuring method and device
JP2022188820A (en) Method for measuring depth temperature and depth thermometer
Addabbo et al. Development of a non-invasive thermometric system for fluids in pipes
RU2633405C1 (en) Device for measuring thermal conductivity
JP2016217885A (en) Temperature measuring device, thermal conductivity measuring device and thermal conductivity measuring method
RU174324U1 (en) JUMPER HEATED CUP
RU2631007C1 (en) Heat meter based on overhead sensors
RU186971U9 (en) HEATED COOLER
RU120236U1 (en) PROBE FOR DETERMINING THE THERMAL CONDUCTIVITY COEFFICIENT
RU148958U1 (en) MEDICAL THERMOCOUPLING SENSOR
CN203643052U (en) Thermal-resistant thermal flux sensor
Tagawa et al. Response compensation of fine‐wire thermocouples and its application to multidimensional measurement of a fluctuating temperature field
RU144574U1 (en) THERMOMETER
RU91179U1 (en) ELECTROMAGNETIC SPEED SENSOR IN THE FLOW OF ELECTRIC WIRING MEDIA
RU2519844C2 (en) Method for reducing temperature error of measurement of multicoordinate displacements of blade ends by single-coil eddy-current transducer

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161230

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20190605