SU847074A1

SU847074A1 - Device for measuring temperature

Info

Publication number: SU847074A1
Application number: SU792850920A
Authority: SU
Inventors: Александр Израилевич Рутман; Михаил Николаевич Медведев; Сергей Владимирович Горбовский
Original assignee: Московский Вечерний Металлургическийинститут
Priority date: 1979-10-31
Filing date: 1979-10-31
Publication date: 1981-07-15

Description

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

1 Изобретение относитс к технике измерени температуры и может найти применение в системах технологическо го контрол . Известно устройство дл измерени температуры, содержащее электроды , помещаемые в ионизированную среду , и измерительную схему М. Недостатком известного устройства вл етс невысока .точность обусловленна вли нием неоднородного распределени концентрации и степени ионизации в среде. Известно также.устройство дл измерени температуры, содержащее газо разр дную чейку, подключенную к источнику питани и измерительной схеме 2 . . Однако при измерении температуры этим устройством в исследуемую среду помещаетс газоразр дна чейка, что приводит к снижению точности измерений , так как.электроды газоразр дной чейки также оказываютс поме щенными в. среду. Цель изобрете.ни - повышение точности измерений. Поставленна цель достигаетс тем что устройство снабжено газбвым резервуаром , соединенным через термостатированный канал с объемом газоразр дной чейки. Предлагаетс также выполнить термостатированный канаш в виде капилл рной трубки с развитой поверхностью теплообмена. На фиг.1 показана конструкци устройства.; на фиг.2 - схема включени . Устройство дл измерений температуры содержит газоразр дную чейку 1, термостатированный канал 2, газовый резервуар 3, резисторы 4,5 и 6, блок 7 питани . . Устройство работает следующим об-. разом. . Резервуар 3 помещаетс в среду, температура которой измер етс . При этом происходит разогревание газа в нем. Разогретый газ расшир етс и вытесн етс через канал 2 в газоразр дную чейку 1. Узкий канал 2, выполненный в виде капилл ра или трубки с развитой поверхностью теплообмена , который может охлаждатьс принудительно , затрудн ет теплопередачу между резервуаром 3 и газоразр дной чейкой 1. Поэтому температура в газоразр дной чейке поддерживаетс посто нной. С разогреванием газа1 The invention relates to a technique for measuring temperature and can be used in process control systems. A device for measuring temperature is known, which contains electrodes placed in an ionized medium and measuring circuit M. A disadvantage of the known device is the low accuracy due to the inhomogeneous distribution of concentration and degree of ionization in the medium. It is also known to have a temperature measuring device comprising a gas discharge cell connected to a power source and measuring circuit 2. . However, when measuring the temperature of this device, the gas discharge cell is placed in the test medium, which leads to a decrease in the measurement accuracy, since the electrodes of the gas discharge cell are also placed inside. Wednesday The goal of the invention is to improve the accuracy of measurements. This goal is achieved by the fact that the device is equipped with a gas reservoir connected through a thermostatically controlled channel with the volume of the gas discharge cell. It is also proposed to perform a thermostated canash in the form of a capillary tube with a developed heat exchange surface. Figure 1 shows the structure of the device .; FIG. 2 is a wiring diagram. The device for temperature measurement contains a gas discharge cell 1, a thermostatically controlled channel 2, a gas reservoir 3, resistors 4.5 and 6, and a power supply unit 7. . The device works as follows. at once. . The tank 3 is placed in a medium, the temperature of which is measured. When this occurs, the gas is heated in it. The heated gas expands and is displaced through channel 2 into the gas discharge cell 1. The narrow channel 2, made in the form of a capillary tube or tube with a developed heat exchange surface, which can be cooled forcibly, makes heat transfer between the tank 3 and the gas discharge cell 1 difficult. the temperature in the gas discharge cell is kept constant. With warming gas

в резервуаре 3 давление в устройсТве повышаетс . При этом происходит перераспределение плотности газа в резервуаре и газоразр дной чейке, В результате плотность разогретого газа в резервуаре Падает, а в холодной газоразр дной чейке 1, наоборот , возрастает. За счет этого в устройстве одинаковое давление.In tank 3, the pressure in the device rises. In this case, the gas density in the tank and the gas discharge cell is redistributed. As a result, the density of the heated gas in the tank decreases, and in the cold gas discharge cell 1, on the contrary, it increases. Due to this, the device has the same pressure.

Возрастание давлени к плотности газа в газоразр дной чейке 1 приводит к увеличению напр женности электрического пол в разр де и к увеличению напр жени на газоразр дной чейке. Таким образом, изменение напр жени на газоразр дной чейке 1 оказываетс однозначно св занным с изменением температуры среды, в которую помещен резервуар 3. Поддержание посто нной температуры в газоразр дной чейке 1.предохран ет от нагревани наиболее ответственный узел устройства - газоразр дную чейку с электродами, что увеличивает долговечность устройства. The increase in pressure to the gas density in the gas discharge cell 1 leads to an increase in the electric field intensity in the discharge and to an increase in the voltage on the gas discharge cell. Thus, the change in voltage on the gas discharge cell 1 is unambiguously related to the change in the temperature of the medium in which the tank 3 is placed. that increases the durability of the device.

Кроме того, это дает возможность линеаризовать выходную вольттемпературную характеристику устройства, что повышает точность измерений. Электрические параметры разр да завис т как от давлени газа в газоразр дной чейке, так и от характера и интенсивности теплообмена газа в газоразр дной чейке с внешней средой через стенку. Повышение температуры резервуара приводит к расширению газа . При посто нном объеме всего устройства расширение газа в резервуаре вызывает повышение плотности газа в разр дной чейке. Это приводит к тому , что напр жение на газоразр дной чейке оказываетс пропорциональным давлению газа в чейке. При этом чувствительность устройства, т. е. крутизна его вольттемпературной характеристики , зависит от отношени объема резервуара 3 к объему газоразр дной чейки 1 и начальных давлени и температуры газа в устройстве. Дл линеаризации характеристики устройства и повышени его чувствительноети целесообразно выбирать отношение объема газового резервуара к объему газоразр дной чейки значительно большим единицы, а также значительно большим отношени измер емой температуры к температуре газа в газоразр дной чейке.In addition, it gives the opportunity to linearize the output volt-temperature characteristic of the device, which improves the measurement accuracy. The electrical parameters of the discharge depend both on the gas pressure in the gas discharge cell and on the nature and intensity of heat exchange of the gas in the gas discharge cell with the external medium through the wall. Increasing the temperature of the tank leads to gas expansion. With a constant volume of the entire device, the expansion of gas in the tank causes an increase in the gas density in the discharge cell. This leads to the fact that the voltage across the gas discharge cell is proportional to the gas pressure in the cell. At the same time, the sensitivity of the device, i.e. the steepness of its volt-temperature characteristic, depends on the ratio of the volume of the tank 3 to the volume of the gas discharge cell 1 and the initial pressure and temperature of the gas in the device. To linearize the characteristics of the device and increase its sensitivity, it is advisable to choose the ratio of the volume of the gas reservoir to the volume of the gas discharge cell of a much larger unit, as well as the significantly higher ratio of the measured temperature to the gas temperature in the gas discharge cell.

Наполн ющими газами вл ютс , например , аргон и криптон. Начальное давление устанавливаетс в диапазоне 50-500 мм рт.ст.Filling gases are, for example, argon and krypton. The initial pressure is set in the range of 50-500 mm Hg.

газоразр дна чейка включаетс в мостовую схему, образованную резисторами 4,5,6 и чейкой 1. Напр жение пропорционёшьное температуре регистрируетс в диагонали моста.the gas discharge of the cell is included in the bridge circuit formed by the resistors 4,5,6 and the cell 1. The voltage proportional to the temperature is recorded in the diagonal of the bridge.

Проведенные лабораторные испытани подтверждают техническую перспективность предложенного устройства дл измерени температуры, так как оно просто по своему техническому решению , обладает высокой надежностью и точностью, дает возможность производить измерени в широком диапазоне температур, в том числе высоких, и обладает очень высоким уровнем выходного сигнала.The laboratory tests carried out confirm the technical viability of the proposed device for temperature measurement, since it is simple in its technical solution, has high reliability and accuracy, makes it possible to take measurements in a wide range of temperatures, including high, and has a very high output signal level.

Claims

1. A temperature measuring device containing a gas discharge cell connected to a power source and a measuring circuit, characterized in that., In order to improve the measurement accuracy, a gas tank is connected to it connected through a thermostatically controlled channel

with a volume of gas discharge cell.

2. The device according to item 1, is different from the fact that it has a thermostatic channel in the form of a capillary tube with a developed heat exchange surface.

Sources of information taken into account in the examination

1. Authors certificate of the USSR 116637, cl. G 01 K 7/40, 1950.

2, USSR Copyright Certificate No. 2679312 / 18-10,

cl. G 01 K 7/40, 01.10.79 (prototype).

.J

Pat. 2