SU1012044A1 - Измеритель температуры - Google Patents

Abstract

ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕРЙФУРЫ, соIдержащий термочувствительный элемент, расположенный между катушками воэбуж- дени  и св зи, соединенными с блоком возбуждени  колебаний, измеритель частоты , подключенный к блоку возбуждени  колебаний, о.тличающийс   тем, что, с целью расширени  верхнегх) предела диапазона измер е1Ф1х температур и обеспечени  возможности изменени  температурного козф фициента частоты, в него введен.источник регулируемого магнитного пол , в которое помещен термочувствительный элемент, выполненный Я9 анизотропного антифер-. ромагнетика.

Description

Изобретение относитс  к технике измерени  температуры, а точнее к измерител м температуры, действие которых основано на изменении резонансной частоты чувствительного эле мента при изменении температуры Известны измерители температуры, содержащие блок возбуждени  колебаний , соединенный с чувствительным элементом, выполненным, например, из ниобата лити  fl , кварца t2j. Недостатками таких измерителей  вл ютс -узкий диапазон измер емых температур, сложность, изготовлени  чувствительного .элемента С заданными характеристиками. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  из меритель температуры, содержащий .термочувствительный элемент, расположенный между катушками возбужде ни  и св зи, соединенными с блоком возбуждени  колебаний, измеритель частоты, подключенный к блоку возбуждени  колебаний, а также посто н ный магнит З J. Недостатком данного измерител   вл етс  узкий диапазон измер емых температур, а невозможность подстройки температурного коэффициента частоты (ТКЧ) измерител  темпе ратуры„ Цель изобретени  - расширение верхнего предела диапазона измер емых температур и обеспечение возмож ности изменени  ТКЧ. Поставленна  цель достигаетс . ;.. тем,что в измеритель температуры вве ден источник регулируемого магнитного пол , в которое помещен термочувствительный элемент, выполненный из анизотропного антиферромагнетика. На фиг. 1 представлена конструкци измерител  темпера туры на фиг.2 зависимость температурно-частотных характеристик измерител  от величины внешнего магнитного пол  Н с термочувствительным эленентоь4 из гематита Измеритель температуры содержит термочувствительный элемент 1, кото рый с помощью траверс креплени  2 с зазором расположен между катушками возбуждени  3 и св зи 4 (часть катушек не показ ана), блок возбуждени  колебаний 5, измеритель частоты б и источник регулируемого магнитного пол  7 i Термочувствительный элемент выпол нен из высокотемпературного анизотро ного антиферромагнитного материала с анизотропией типа легка  плоскость , т.е. таких кристадлов, в ко торых ; магнит ные моменты ионов в сос то Пии равновеси  ориентируютс  в базисной кристаллографической пл эскости , с плоскостью, перпендикул рной кристаллографической оси .третье го пор дка,например,гематита () . Дл  устранени  нежелательных факторов , вли ющих на резонансные свойства чувствительного элемента, он может быть защищен герметичным немагнитным кожухом. Дл  того, чтобы катушки св зи и возбуждени  не оказывали вли ни  друг на друга, они намотаны ортогонально друг к другу, а их оси дл  эффективности возбуждени  направлены под углом 45 к направлению внешнего магнитного пол  Н, Измеритель температуры работает следующим образом С блока возбуждени  колебаний на 3 подаетс  сигнал с измен ющейс  во времени частотой.При совпадении частоты сигнала возбуждени  с собственной резонансной частотой термочувствительного элемента 1 в катушке св зи 4 наводитс  сигнал максимальной амплитуды. Частота наведенного сигнала однозначно соответствует температуре, при которой находитс  термочувствительный элемент. Измеритель температуры также может быть построен по схеме автогенератора . В этом случае в качестве блока возбуждени  используетс  усилитель , в цепь положительной обратной св зи Которого включаютс  катушки возбуждени  и св зи. При этой частота генерируемых колебаний однозначно св зана с измер емой температурой. Как видно из зависимостей, приведенных на фиг. 2., собственна  резонансна  частота термочувствительного элемента при значении магнитного пол , превышающего некоторое значе-ние К , линейно измен етс  с температурой , а изменение величины магнитного пол  вызывает изменение ТКЧ. Увеличение силы-магнитного пол  приводит к уменьшений) величины ТКЧ. Такой характер зависимости определ етс  сильным вкладом магнитной подсистемы кристалла в механизм магнитоупругих а сустических колебаний термочувствительного элемента. Зависимость ТКЧ термочувствительного элемента от величины внешнего магнитного пол  позвол ет производитьподстройку .ТКЧ измерителей температуры и тем самым добиватьс  высокой идентичности их параметров. Использование измерител  температуры на основе термочувствительного элемента из высокотемпературного анизотропного антиферромагнетика позвол ет расширить верхнюю границу измер емых температур до +400С, при сохранении высокой чувствительности линейности преобразовани , обеспечить возможность подстройки ТКЧ измерител  температуры. Так измеритель температуры с термочувствительным элементом из

гематита имеет диапазон измер емых .температур от -10. до и более. Нижн   граница - измерени  -. определ етс  температурой перехода Морина в гематите,обусловленного ориента- ционным переходом материала из легкоплоскостной слабоферромагнитной фазы в антиферромагнитную с анизотропией типа

а верхн   температурой фазового перехода в точке Неел  (Т ).

Линейность измерител  температуры лучше 0,15% в диапазоне температур О - 210°С. Диапазон перестрой:ки ТКЧ 4,5«10 - 4-10 зг ад . Точ ность измерени  темпетаруры М),,

-10

ic

т

Claims (1)

1. ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащий термочувствительный элемент, расположенный между катушками возбуждения и связи, соединенными с блоком возбуждения колебаний, измеритель частоты, подключенный к блоку возбуждения колебаний, о.тличающийс я тем, что, с целью расширения верхнего предела диапазона измеряемых температур и обеспечения возможности · изменения температурного коэффициента частоты, в него введен-Источник регулируемого магнитного поля, в которое помещен термочувствительный элемент, выполненный из анизотропного антифер-. ромагнетика. *