SU1661591A1

SU1661591A1 - Method of determining thermodynamic temperature

Info

Publication number: SU1661591A1
Application number: SU894663221A
Authority: SU
Inventors: Владимир Анатольевич Глинский; Роальд Евгеньевич Тайманов; Анатолий Иванович Походун
Original assignee: Предприятие П/Я А-1742
Priority date: 1989-03-20
Filing date: 1989-03-20
Publication date: 1991-07-07

Abstract

Изобретение относитс к термометрии и позвол ет повысить точность определени термодинамической температуры. Измер ют токи насыщени в вакуумном промежутке при двух значени х напр женности электрического пол при известной температуре и при измер емой температуре. В описании изобретени приведено соотношение, св зывающее определ емую температуру с реперной температурой. 1 ил.The invention relates to thermometry and permits an increase in the accuracy of thermodynamic temperature determination. The saturation currents are measured in the vacuum gap at two values of the electric field intensity at a known temperature and at a measured temperature. In the description of the invention, a relationship is given which relates the temperature to the reference temperature. 1 il.

Description

Изобретение относитс к термометрии и может найти применение дл прецизионного измерени температуры.The invention relates to thermometry and can be used for precision temperature measurement.

Цель изобретени - повышение точности определени термодинамической температуры .The purpose of the invention is to improve the accuracy of thermodynamic temperature determination.

На чертеже приведена блок-схема устройства дл осуществлени данного способа .The drawing shows a block diagram of an apparatus for implementing this method.

Устройство содержит ваКуумированный диэлектрический корпус 1, электроды 2 и 3, размещенные внутри корпуса и образующие с ним термоэмиссиоыный датчик. Электроды 2 и 3 включены в электрическую цепь, состо щую из источника 4 регулируемого напр жени и измерител 5 тока, последовательно которым подключен индикатор 6 максимума дифференциального сопротивлени межэлектродного промежутка, в состав которого вход т генератор 7 напр жени и измеритель 8 переменного тока.The device contains a vacuumized dielectric body 1, electrodes 2 and 3, placed inside the body and forming with it a thermal emission sensor. Electrodes 2 and 3 are included in an electrical circuit consisting of an adjustable voltage source 4 and a current meter 5, in series with which the indicator 6 of the differential resistance of the interelectrode gap is connected, which includes the voltage generator 7 and the alternator 8.

Способ реализуют следующим образом.The method is implemented as follows.

Термоэмиссионный датчик помещают в среду с известной (реперной) температурой Ti и с помощью источника 4 напр жени устанавливают в межэлектродном промежутке напр женность электрического пол EI, соответствующую току насыщени И , а затем - напр женность Е2, которой согласно эффекту Шоттки соответствует иное значение тока насыщени - I21.The thermionic sensor is placed in a medium with a known (reference) temperature Ti and, using a voltage source 4, the intensity of the electric field EI is set in the interelectrode gap, corresponding to the saturation current I, and then the intensity of the Schottky effect corresponds to a different saturation current - I21.

С учетом эффекта Шоттки значение тока насыщени I может быть определено по формулеTaking into account the Schottky effect, the value of the saturation current I can be determined by the formula

I BT2exp(-Ci/T)exp(0,), (1) где В и Ci - константы, завис щие лишь от размеров электродов и их эмиссионных свойств, причем Ci Ф/К(Ф- работа выхода, К - посто нна Больцмана), Е - напр женность внешнего электрического пол .Т - температура среды, которую необходимо определитьI BT2exp (-Ci / T) exp (0,), (1) where B and Ci are constants depending only on the size of the electrodes and their emission properties, with Ci Ф / К (Ф- work function, К - constant Boltzmann), E is the intensity of the external electric field. T is the temperature of the medium to be determined

Из формулы (1) следуетFrom formula (1) it follows

h/l2 exp(a/T);(2)h / l2 exp (a / T); (2)

h1/ I21 exp(a/Ti),(3)h1 / I21 exp (a / Ti), (3)

ОABOUT

оabout

СПSP

юYu

где а 0,44 О/ЕТ 2 ) 11 и 12 - токи насыщени при двух значени х напр женности электрического пол EI и Е2 и температуре контролируемой среды Т, в которую термоэмиссионный датчик перемещают из среды с известной (реперной) температурой Т1.where a 0.44 O / ET 2) 11 and 12 are the saturation currents at two values of the electric field strength EI and E2 and the temperature of the controlled medium T in which the thermal emission sensor is moved from a medium with a known (reference) temperature T1.

Искомую температуру Т определ ют по формулеThe desired temperature T is determined by the formula

Т- Т1-1ЦЦ4-.(4)T-T1-1TST4 -. (4)

|П I Vl 2| P I Vl 2

С помощью устройства может быть реализован также упрощенный способ определени температуры, при котором термоэмиссионный датчик последовательно помещают в две среды с различными реперными температурами и в контролируемую среду. В этом случае регистрацию токов насыщени провод т при одном фиксированном значении напр женности электрического пол . Дл определени выхода тока на насыщение используетс индикатор максимума дифференциального сопротивлени , а значение температуры Т определ етс по расчетной зависимости. Однако точность при таком методе ниже, чем в предлагаемом способе.Using the device, a simplified method for determining the temperature can also be implemented, at which the thermionic sensor is successively placed in two media with different reference temperatures and in a controlled medium. In this case, the registration of saturation currents is carried out at a single fixed value of the electric field strength. To determine the current output to saturation, the differential resistance maximum indicator is used, and the temperature T is determined from the calculated dependence. However, the accuracy with this method is lower than in the proposed method.

Предлагаемый способ может быть использован дл целого р да специальныхThe proposed method can be used for a number of special

случаев. Так, необходимость лишь единственной градуировки дает возможность строить с помощью такого метода независимую температурную шкалу, приписыва температуре Ti какое-либо точное значение. Возможность использовани одной опорной температуры позвол ет строить в рабочем диапазоне (400-2000 К) термодинамическую температурную шкалу.cases. Thus, the need for only a single graduation makes it possible to build an independent temperature scale using this method, assigning an exact value to the temperature Ti. The possibility of using one reference temperature allows building a thermodynamic temperature scale in the operating range (400-2000 K).

0 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и 0 Ф орм ул а и з о б р ё т ен

Способ определени термодинамической тепмературы, заключающийс в измерении тока насыщени И термоэмиссионного датчика, помещенного в контролируемуюThe method for determining the thermodynamic temperature measurement, which consists in measuring the saturation current And the thermionic sensor placed in a controlled

5 среду, отличающийс тем, что, с целью повышени точности, термоэмиссионный датчик предварительно размещают в среде с известной температурой Ti и измер ют токи насыщени И и (2 при двух фиксируемых5 environment, characterized in that, in order to increase accuracy, the thermionic sensor is preliminarily placed in an environment with a known temperature Ti and measured saturation currents I and (2 with two fixed

0 значени х напр женности электрического пол - EI и Е2 соответственно, при измерении тока насыщени Н устанавливают значение напр женности электрического пол EI, затем измен ют его до значени Е2 и0 values of the electric field intensity - EI and E2, respectively, when measuring the saturation current H set the value of the electric field intensity EI, then change it to the value of E2 and

5 измер ют ток насыщени г, а термодинамическую температуру Т определ ют по формуле :5, the saturation current g is measured, and the thermodynamic temperature T is determined by the formula:

In Ii/l2In Ii / l2

Т TiT ti

In lVl2In lVl2

Claims

Claim

A method for determining thermodynamic temperature, which consists in measuring the saturation current h of a thermionic sensor placed in a controlled environment, characterized in that. in order to increase accuracy, the thermionic emission sensor is preliminarily placed in a medium with a known temperature T1 and saturation currents h and 1g are measured at two fixed values of the electric field strength - Ει and Er, respectively, when measuring the saturation current h, the value of the electric field strength Ei is set, then it is changed to the value of Er and measure the saturation current 1g, and the thermodynamic temperature T is determined by the formula:

T = _t In I1 / I2

In I \ / \ 2