SU815524A1

SU815524A1 - Устройство дл измерени температуры,пРЕиМущЕСТВЕННО жидКиХ СРЕд

Info

Publication number: SU815524A1
Application number: SU792763014A
Authority: SU
Inventors: Николай Степанович Лидоренко; Юрий Анатольевич Комаров; Виктор Петрович Селютин; Тимофей Яковлевич Черепанов
Original assignee: Предприятие П/Я А-1813
Priority date: 1979-05-10
Filing date: 1979-05-10
Publication date: 1981-03-23

Description

Изобретение относится к термометрии и предназначено для измерения температуры труднодоступных участков маслонаполненных силовых трансформаторов. , Известно устройство для измерения ’ температуры, преимущественно жидких сред, содержащее осветитель с источником питания, термочувствительный элемент, оптически связанный с Фотоприемником, выход которого подключен к регистрирующему прибору [11 .

Однако в известном устройстве точность измерения низкая, так как на показания регистрирующего прибора существенно влияет светопропускание 1 всего тракта передачи светового потока, включающего световод, клеевые соединения, разъемы. Кроме того, погрешность измерения заметно возрастает при измерении нестационарной темпера- 20 туры из-за сравнительно больших размеров термочувствительного элемента, составляющих 10-12 мм в наибольшем сечении.

Наиболее близким к предлагаемому 23 является устройство для измерения температуры, преимущественно жидких сред, содержащее источник питания, снабженный блоком автоматической регулировки осветителя, термочувстви- 30.

тельный элемент, два фотоприемника, выходы которых подключены ко входу схемы отношений, подключенной выходом к регистрирующему прибору, причем вы¹ ход одного из Фотоприемников подсоединен ко входу блока автоматической регулировки осветителя, а термочувствительный элемент одним концом сопряжен· с общим торцом световода, разветвленные концы которого обращены в сторону осветителя и Фотоприемников [2) . *

Однако известное устройство не обладает требуемой точностью измерения из-за погрешности, обусловленной существенной инерционностью термочувствительного элемента.

целью изобретения является повышение точности измерения нестационарной температуры.

Цель достигается тем, что термочувствительный элемент выполнен в виде стержня из оптически прозрачного материала, на противоположный конец которого нанесено отражающее покрытие, причем один фотоприемник установлен на оптической оси световода, второй фотоприемник укреплен под углом к оптической оси в пределах апертурного угла световода.

На Фиг. 1 представлена зависимость относительной интенсивности излучения noc.Ce прохождения через термочувствительный элемент в Функции угла Θ для двух значений температуры ^min ^{и т}тох ; на фиг. 2 - блок-схема устройства; «-на Лиг. 3 - ход лучей в термочувствительном элементе.

Устройство содержит источник 1 питания с блоком автоматической регулировки светового потока осветителя, осветитель 2, жгуты 3 и 4 световода, термочувствительный элемент 5,погруженный в измеряемую жидкость. Лотоприемники б и 7, схема 8 отношений, регистрирующий прибор 9, отражающее покрытие 10.

Устройство работает следующим образом .

Световой поток от осветителя 2 передается к термочувствительному элементу 5 по одному из жгутов 3 световода. Часть лучей, идущих под большим углом к оси.и падающих на боковые поверхности термочувствительного элемента 5; выполненного в виде стержня, под углом, меньшим критического угла полного внутреннего отражения, преломляется и выходит за пределы стержня (луч а на фиг. 2). Другая часть (луч б) претерпевает полное внутреннее отражение на боковых поверхностях стержня, отражается от торца с нанесенным отражающим покрытием 10 и попадает в световод. При одинаковой площади торцов жгутов 3 и 4 около 50% отраженного светового потока попадает В жгут 4 и по нему - к фотоприемнику б и 7 (черт. 2). Третья часть лучей (в на черт. 2) отражается только от покрытия 10 и формирует на выходе из световода постоянную составляющую светового потока, не зависящую от температуры. Фотоприемники устанавливаются таким образом, что лучи б попадают практически только на фотопрйемник 7, а лучи в - на Лотоприемник 6.

Малые размеры термочувствительного элемента-(в сечении 1 мм и менее) в сравнении с известным позволяют повысить точность измерения температуры в случае нестационарных процессов, так как термочувствительный элемент обладает малой тепловой инерцией и регистрирует температуру на его поверхности.

Claims

Изобретение относитс к термометр и предназначено дл измерени темпер туры труднодоступных участков маслонаполненных силовых трансформаторов. Известно устройство дл измерени температур, преимущественно х идких сред, содержащее осветитель с источником питани , термочу.: ствительный элемент, оптически св занный с Лотоприемником , выход которого подключен к регистрирующему прибору ll . Однако в известном устройстве точ ность измерени низка , так как на показани регистрирующего прибора су щественно вли ет светопропускание всего тракта передачи светового пото ка, включающего световод, клеевые со единени , разъе1иы. Кроме того, погре ность измерени заметно возрастает при измерении нестационарной темпера туры из-за сравнительно больших разм ров термочувствительного элемента, составл ющих 10-12 мм в наибольшем сечении. Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл измерени температуры, преимущественно жидких сред, содержащее источник питани , снабженный блоком автоматической ipeгулировки осветител , термочувствительный элемент, два фотоприемника, выходы которых подключены ко входу схемы отношений, подключенной выходом к регистрирующему прибору, причем выход Одного из (Ъотоприемников подсоединен ко входу блока автоматической регулировки осветител , а термочувствительный элемент одним концом сопр жен -с общим торцом световода, разветвленные концы которого обращены в сторону осветител и Лотоприемников 2 . Однако известное устройство не обладает требуемой точностью измере-. ки из-за погрешности, обусловленной су1чественной л нерционностью термочувствительного элемента. целью изобретени вл етс повышение точности измерени нестационарной температуры. Цель достигаетс тем, что термочувствительный элемент выполнен в виде стержн из оптически прозрачного материала, на противоположный конец которого нанесено отражающее покрытие, причем один фотоприемник установлен на оптичес сой оси световода , второй фотоприемник укреплен под углом к оптической оси в пределах апертурного угла световода. На фиг. 1 представлена зависимость относительной интенсивности излучени nocjCte прохождени через термочувствительный элемент в Функции у.гла в дл двух значений температурил на фиг. 2 - блок-схема устройства; «-на Аиг. 3 - ход лучей в термочувствительном элементе. Устройство содержит источник 1 питани с блоком автоматической регулировки светового потока осветител , осветитель 2, жгуты 3 и 4 световода, термочувствительный элемент 5/погруженный в измер емую жидкость, н отоприемники 6 и 7, схема 8 отношений, регистрирующий прибор 9, отражающее покрытие 10. Устройство работает следукидим образом . Световой поток от осветител 2 передаетс к термочувствительному элементу 5 по одному из жгутов 3 световода . Часть лучей, идущих под большим углом к падающих на боковые поверхности термочувствительного элемента 5; выполненного в виде стержн под углом, меньшим критического угла полного внутреннего отражени , прелом л етс и выходит за пределы стержн (луч а на фиг. 2). Друга часть (луч б) претерпевает полное внутреннее отражение на боковых поверхност х стержн , отражаетс от торца с нанесенным отражающим покрытием 10 и попадает в световод. При одинаковой площади торцов жгутов 3 и 4 около 50 отраженного светового потока попадает В жгут 4 и по нему - к фотоприемнику б и 7 (черт. 2). Треть часть лучей (в на черт. 2) отражаетс только от покрыти 10 и формирует на выходе из световода посто нную составл к«чую светового потока, не завис щую от тем пературы. Фотоприемники устанавливаю с таким образом, что лучи б попадаю практр чески только на Лотопрйемник 7 а лучи в - на Лотопрйемник 6. Малые размеры термочувствительного элемента-(в сечении 1 мм и менее) в сравнении с известным позвол ют повысить точность измерени температуры в случае нестационарных процессов, так как термочувствительный элемент обладает малой тепловой инерцией и регистрирует температуру на его поверхности . Формула изобретени Устройство дл измерени температуры , преимущественно жидких сред, содержащее источник питани , снабженный блоком автоматической регулировки осветител , термочувствительный элемент, два Лотоприемника, выходы которых подключены ко входу схемы отношений, подключенной выходом к регистрирующему прибору, причем выход одного из фотоприемников подключен ко входу блока автоматической регулировки освети ,тел , а термочувствительный элемент одним концом сопр жен с общим торцом световода, разветвленные концы которого обращены в сторону осветител и лотоприемников, отлич ающее с тем, что, с целью повыыени точности из7 1ерени нестационарных тепловых процессов, термочувствительный элемент выполнен в виде стержн из оптически прозрачного материала, на противоположный конец которого нанесено отражающее покрытие, причем один фотоприемник установлен .на оптической оси световода, второй фотоприемник укреплен под углом к оптической оси в пределах апертурного угла световода. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 613215, кл. G 01 К 11/00, 31.01.75.
2.Авторское свидетельство CCCf по за вке № 2739543/18-10, кл. G 01 К 11/12, 20.03.79 (прототип).

таи

7 Фаг,г