SU957011A1

SU957011A1 - Device for measuring temperature

Info

Publication number: SU957011A1
Application number: SU802979671A
Authority: SU
Inventors: Арнольд Николаевич Петров; Виктор Степанович Онищенко; Тамара Михайловна Кирсанова; Евгений Анатольевич Духовской; Аскольд Александрович Силин
Original assignee: Предприятие П/Я В-8584; Предприятие П/Я Р-6930
Priority date: 1980-09-09
Filing date: 1980-09-09
Publication date: 1982-09-07

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ(54) DEVICE FOR TEMPERATURE MEASUREMENT

1one

Изобретение относитс к термометрии и может быть использовано в устройствах дл измерени температуры, примен емых преимущественно при измерени х температуры жидких металлов, например при порционной плавке металлов и их сплавов.The invention relates to thermometry and can be used in temperature measuring devices used primarily for measuring the temperature of liquid metals, for example, in batch smelting of metals and their alloys.

Известно устройство дл измерени температуры , содержащее измерительны, электрод , присоединенный к источнику тока, схему сравнени , подключенную к измерительному электроду, выполненный в виде герметичного баллона, и регистрирующий прибор 1.A device for measuring temperature, comprising a measuring electrode, an electrode connected to a current source, a comparison circuit connected to a measuring electrode, made in the form of a sealed balloon, and a recording device 1 are known.

Недостатком известного устройства вл етс низка точность измерени , котора обусловлена тем, что вследствие протекани в замкнутом объеме баллона неконтролируемых процессов при высоких температурах происходит выделение и поглощение газов стенками, привод щее к изменению эмиссионного тока, вл ющегос определ ющим критерием измер емой температуры.A disadvantage of the known device is the low measurement accuracy, which is due to the fact that due to the flow of uncontrollable processes in a closed volume of the balloon at high temperatures, gases are released and absorbed by the walls, leading to a change in the emission current, which is the determining criterion of the measured temperature.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство дл измерени температуры, содержащее световод с измерительным электродом, соединенным с источником импульсного тока, схему сравнени , подключенную к измерительному электроду, и регистрирующий прибор 2.Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a device for measuring temperature, containing a light guide with a measuring electrode connected to a source of pulsed current, a comparison circuit connected to the measuring electrode, and a recording device 2.

Недостатком устройства вл етс низка точность измерени , обусловленна механизмом обмена термоэлектронов между измерительным электродом и охранным кольцом, а также изменением коэффициента черноты исследуемого объекта и измерительного электрода ., «The drawback of the device is the low measurement accuracy due to the mechanism of exchange of thermoelectrons between the measuring electrode and the guard ring, as well as the change in the black factor of the object under study and the measuring electrode. "

10 Цель изобретени - повыщение точности измерени температуры.10 The purpose of the invention is to increase the accuracy of temperature measurement.

Эта цель достигаетс тем, что в торце световода выполнено цилиндрическое углубление , в котором укреплен цилиндрический измерительный электрод, высота которогоThis goal is achieved by the fact that a cylindrical recess is made at the fiber end, in which a cylindrical measuring electrode is fixed, whose height

в 20-40 раз больще толщины стенки световода в месте углублени . 20-40 times larger than the wall thickness of the fiber at the recess.

На чертеже приведена конструкци устройства .The drawing shows the design of the device.

20 Устройство включает измерительный электрод 1, который представл ет собой тонкостенный цилиндр с одним дном, изготовленный из жаропрочного металла, световод 2, диаметр световода D, диаметр цилиндрического углублени d, высота измерительного электрода К.20 The device includes a measuring electrode 1, which is a thin-walled cylinder with one bottom, made of heat-resistant metal, a light guide 2, a diameter of a light guide D, a diameter of a cylindrical recess d, a height of the measuring electrode K.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Измерительный электрод I подогревают путем электронной бомбардировки при помощи источника тока. Разогрев измерительного электрода 1 провод т до наступлени равенства его температуры температуре измер емого объекта. Приемником излучени через световод 2 измер етс температура в полости измерительного электрода и следовательно и исследуемого объекта.The measuring electrode I is heated by electron bombardment using a current source. The heating of the measuring electrode 1 is carried out until the temperature is equal to the temperature of the object being measured. The radiation receiver through the light guide 2 measures the temperature in the cavity of the measuring electrode and, consequently, the object under study.

Выполнение измерительного электрода в виде цилиндра, укрепленного в цилиндрическом углублении в торце световода, приводит к тому, что с целью исключени токов утечки измерительный электрод 1 работает в устройстве цилиндр Фараде , так как краевые эффекты в этом случае незначительны .The implementation of the measuring electrode in the form of a cylinder fixed in a cylindrical recess at the end of the fiber leads to the fact that, in order to eliminate leakage currents, the measuring electrode 1 operates in a Farade cylinder device, since the edge effects in this case are insignificant.

Поскольку в большинстве случаев в термометрии объекты, температуру которых измер ют, не вл ютс «черными телами, а коэффициент черноты во вре.м измерени мен етс в широком пределе от О до 1. Использу многократное диффузное отражение потока света, дл физического моделировани планковского закона лучеиспускани можно стабилизировать коэффициент черноты с заданной точностью измерени . Так, дл абсолютно черного тела коэффициент черноты определ етс по формулеSince in most cases in thermometry objects whose temperature is measured are not black bodies, and the black factor in measurement time varies widely from O to 1. Using multiple diffuse reflection of the light flux, for physical modeling of the Planck law radiation can stabilize the coefficient of black with a given measurement accuracy. Thus, for a black body, the blackness coefficient is determined by the formula

R-d R-d

F - -- - 1 ., f24РF - - - 1., F24P

коэффициент черноты;blackness coefficient;

диффузна отражательна способность материала в наихудшем случае равна 1;diffusivity of the material is worst in the worst case 1;

характерный поперечный размер имитатора;the characteristic transverse size of the simulator;

высота имитатора.simulator height.

Следовательно, при выборе размеров соответствующих размеров стенки световода и высоты цилиндрического измерительного электрода повышаетс точность из.мерени из-за стабилизации коэффициента чернотыTherefore, when choosing the dimensions of the corresponding dimensions of the fiber wall and the height of the cylindrical measuring electrode, the accuracy of measurement is improved due to the stabilization of the blackness

до 0,999. В этом случае стенка световода представл ет собой абсолютное черное тело, имеющее температуру цилиндрической части измерительного электрода, коэффициент черноты которого не зависит от температуры.to 0.999. In this case, the wall of the fiber is an absolute black body having a temperature of the cylindrical part of the measuring electrode, the coefficient of blackness of which does not depend on temperature.

Предложенное устройство дл измерени температуры, в котором измерительный электрод выполнен в виде цилиндра с углублением в световоде приводит к повышению точности определени температуры и найдет широкое применение в народном хоз йстве.The proposed temperature measuring device, in which the measuring electrode is made in the form of a cylinder with a recess in the optical fiber, leads to an increase in the accuracy of temperature determination and will find wide application in the national economy.

Claims

1. USSR author's certificate number 80276, cl. G 01 K 1/00, 1948.

2. USSR author's certificate for application number 27880663 / 18-10, cl. G 01 K 1/00, 17.12.79 (prototype).