SU669221A1

SU669221A1 - Temperature measuring device

Info

Publication number: SU669221A1
Application number: SU772472973A
Authority: SU
Inventors: Юрий Романович Войцехов; Мальвина Мееровна Чернякова; Евгений Николаевич Гулаков; Лилия Гавриловна Бутенко; Юрий Петрович Мироненко
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4371
Priority date: 1977-04-11
Filing date: 1977-04-11
Publication date: 1979-06-25

Description

№обретение относитс к области термометрии и может быть использовано в различных област х науки и техники цл дистанционного измерени температуры. Известны устройства, позвол ющие дистанционно измер ть температуру по цвету датчика, установ ленного на исследуемом объекте 1 . Наиболее близким к изобретению вл етс устройство , содержащее источник белото света и термочувствительный элемент, выполненный на основе оптически неоднородной смеси жидкого и твердого компонентов, помещаемых в кювету, одна из плоских стенок которой прозрачна, а на другую нанесено зеркально отражающее покрытие (2. Поскольку термочувствительный элемент устрой ства выполнен на основе оптически неооноро ной смеси он не прозрачен дл всех составл ющих спектра белого света за исключением света узкого спектрального состава, шш которого совпадают показатели преломлени компонентов смеси при данной температуре. Этот свет, беспреп тственно пройд сквозь термочувствительный элемент и отразившись от зерка1П но отражакицего покрыти на дне кюветы, определ ет его цвет при данной температуре . При изменении температуры благодар различию температурных коэффициентов, показателей преломлени компонентов смеси, термочувствительный элемент оказываетс прозрачным цл света инсго спектральнсго состава, что про вл етс как изменение цвета термочувствительного элемента и свидетельствует об изменении температуры объекта. По цвету термочувствительного элемента определ ют температуру объекта, на котором он установлен . Однако термодатчик имеет нгокую надежность , котора обусловлена тем, что при тепловом расщирении жидкого компсиента в кювете возникают значительные механические напр жени при полном заполнении кюветы жидким компонентом. При использовании воздушного пузыр в кювете пузырь может свободно мигрировать в пределах кюветы и оказатьс на пути светового луча, что исказит результаты измерени , а в р де случаев может вообще исключить вс кую возможность юмерений .The invention relates to the field of thermometry and can be used in various fields of science and technology for remote sensing of temperature. Devices are known that can remotely measure the temperature by the color of a sensor mounted on the object under study 1. The closest to the invention is a device containing a source of white light and a temperature-sensitive element made on the basis of an optically inhomogeneous mixture of liquid and solid components placed in a cell, one of the flat walls of which is transparent, and the other has a specularly reflective coating (2. Because the element of the device is made on the basis of an optically non-ionic mixture; it is not transparent for all components of the spectrum of white light, with the exception of light of a narrow spectral composition, which is The refractive indices of the mixture components coincide at a given temperature. This light, passing unhindered through the thermosensitive element and reflected from the mirror of the reflecting coating at the bottom of the cell, determines its color at a given temperature. the thermosensitive element appears to be a transparent light of light of an intrinsic spectral composition, which manifests itself as a change in the color of the thermosensitive element and videtelstvuet an object temperature. The temperature of the object on which it is installed is determined by the color of the temperature sensitive element. However, the thermal sensor has a low reliability, which is due to the fact that with thermal expansion of the liquid component in the cell, considerable mechanical stresses arise when the cell is completely filled with the liquid component. When using an air bubble in a cuvette, the bubble can freely migrate within the cuvette and end up in the path of the light beam, which distorts the measurement results, and in some cases can completely eliminate any possibility of measurements.

Цель изобретени - повышение надежности устройства .The purpose of the invention is to increase the reliability of the device.

Достигаетс это тем, что твердьгй компонент выполнен в виде пористого элементас полостью, расположенной ащ от:ив отверсти дл заполнени кюветы, а на участок стенки кюветы над полосг ю нанесено непрозрапюе покрытие.This is achieved by the fact that the solid component is made in the form of a porous element with a cavity located aside from: the holes for filling the cuvette, and a non-cracked coating is applied to the wall section of the cuvette above the strip.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства .The drawing shows a diagram of the proposed device.

Предлагаемое устройство включает в себ термодатчик 1, установленнный на исследуемом объекте 2, и источник 3 белого света, освещающий термодатчик .The proposed device includes a thermal sensor 1 installed on the object under study 2, and a white light source 3 illuminating the thermal sensor.

Термодатчик содержит кювету 4 с прозрачной верхней стенкой 5 и непрозрачной нижней стенкой 6, на которую нанесено зеркально отражающее покрытие 7.The sensor contains a cuvette 4 with a transparent upper wall 5 and an opaque lower wall 6, on which a specularly reflecting coating 7 is applied.

В кювете 4 находитс оптически неоднородна система твердого 8 и жидкого 9 компонента. Твердый компшент 8 выполнен в виде пористого элемента , полученного, например, путем спекани измельченного твердого компонента при температуре , блюкой к разм гчению. Форма и размеры элемента 8 соответствуют геометрическим параметрам внутренней полости кюветы 4. Например, кювете в форме таблетки соответствует пористый элемент в форме диска.In the cuvette 4 there is an optically inhomogeneous system of solid 8 and liquid 9 components. The solid comprescent 8 is made in the form of a porous element, obtained, for example, by sintering the crushed solid component at a temperature that softens. The shape and dimensions of element 8 correspond to the geometrical parameters of the internal cavity of the cuvette 4. For example, a cuvette in the shape of a tablet corresponds to a porous element in the shape of a disk.

У элемента 8 удален небольшой участок - сегмент 10. Положение элемента 8 зафиксированр в кювете 4 с помощью штифта И так, что сегмент расположен напротив отверсти 12 дл заполнени кюветы 4.Element 8 has a small segment, segment 10, removed. The position of element 8 is fixed in cuvette 4 with the pin And so that the segment is located opposite opening 12 for filling cuvette 4.

На участок стенки 5 над сегментом 10 нанесено непрозрачное покрытие 13.On the section of the wall 5 above the segment 10 is applied an opaque coating 13.

На нижйюю стшку 6 термодатчика 1 снаружи нанесено покрытие 14 на основе липкого состава, например, аналогичное составу на изол ционных полихлорвиниловых лентах и сохран ющее приемлемую в зкость в широкой температурной области , охватывающей рабочий температурный диапазон термодатчика. Поверх него установлена пленка 15.The bottom strip 6 of the thermal sensor 1 is externally coated with a coating 14 based on a sticky composition, for example, similar to that on insulating PVC tapes and retaining acceptable viscosity in a wide temperature range covering the operating temperature range of the thermal sensor. A film 15 is placed on top of it.

Устройство работает следующим образом. На термодатчик 1, установленный с помощью липкого покрыти 14 на исследуемом объекте 2 направ л етс параллельный пучок белого света от источника 3.The device works as follows. A parallel beam of white light from the source 3 is directed to the thermal sensor 1 installed with the help of the adhesive coating 14 on the object under study 2.

Термодатчик 1, характерюу сь спектральной гобирательностью дл проход щего сквозь оптически неоднорО|Цную систему жидкс о 9 и твердого 8 компонентов света, пропускает свет узкого спектрального состава, определ ющего его шзет при данной температуре.The thermal sensor 1, which is characterized by spectral bandwidth for passing through optically non-uniformly | liquid systems of about 9 and solid 8 light components, transmits light of a narrow spectral composition that determines it at a given temperature.

В соответствии со смещением полосы пропускани в св зи с изменением температуры мен етс цвет термодатчика. По его цвет,у дистанционно определ ют температуру объекта.In accordance with the shift in bandwidth due to temperature change, the color of the temperature sensor changes. By its color, the temperature of the object is remotely determined.

Предложенное устройство не боитс перегревов . Последнее обусловлено тем, что при заполнении кюветы 4 жидким компонентом 9 участок, свободный от твердого компонента 8 (сегмент), непосредственно прилегающий к отверстию 12, заполн етс жидким компонентом 9 лишь частично . Благодар капилл рным силам поры твердого элемента 8 оказываютс заполненными жидкостьюThe proposed device is not afraid of overheating. The latter is due to the fact that when the cuvette 4 is filled with the liquid component 9, the section free from the solid component 8 (segment) directly adjacent to the opening 12 is only partially filled with the liquid component 9. Due to the capillary forces, the pores of the solid element 8 are filled with liquid

При нагреве жидкий компонент 9, расшир сь, компенсирует недостаток жидкости в сегменте, и, охлажда сь, вновь подсасываетс пористым элемштом 8.When heated, the liquid component 9, expanding, compensates for the lack of fluid in the segment, and, cooling, is again sucked in by the porous element 8.

Поскольку положение элемента 8 зафиксировано в кювете 4 пузырек оказываетс локализованным и, благодар непрозрачному покрытию 13, выведенным из пол зрени светового луча.Since the position of the element 8 is fixed in the cuvette 4, the bubble appears to be localized and, due to the opaque coating 13, removed from the field of view of the light beam.

Устройство может найти применение дл теплового контрол элементов радиоаппаратуры, работающей в труднодоступных услови х (СВЧ пол , высокие электрические напр жени , глубокий вакуум ) , вращающихс объектов и т.д.The device can be used for thermal control of radio equipment elements operating in hard-to-reach conditions (microwave field, high electrical voltages, high vacuum), rotating objects, etc.

Claims

1. USSR author's certificate number 402763, cl. G01 K 11/12, 1971.

2. USSR author's certificate number 253408, cl. G 01 K 11/12, 1967.

L

stand by

7 / / / /

7 L /; j