Устройство для градуировки и поверки термометров

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмк

Сецмаллстююскик

Республик ()932288 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22)ЗаЯвлено 16.07.80 (21) 2957366/18-10 с присоединением заявки М(23) Приоритет—

Опубликовамо 30. 05. 82. Бктллетень И 20

Дата опубликования описания 30.05.82 (5I)M. Кл.

Г 01 К 15/00 твв7марстпккьй квмвтвт

CCCP пю двлак извбретвкий и вткрытк11 (53) УДК 536.53 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. М. Костецкий, А,И.Киц, Н.А.Романюк и (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ И ПОВЕРКИ

ТЕРМОМЕТРОВ

Изобретение относится к области тепловых и температурных измерений, а именно к испытанию и калиЬровке термометров.

Известны устройства для градуировки и поверки термометров, состоящие из набора металлов, тиглей для расплава этих металлов, средств графитовой защиты нагретого металла от окисления, поверочной камеры. Принцип дей1О ствия таких устройств состоит в сличении показаний образцового термометра с точками эатвердевания известных металлов (1), Недостатком этих устройств явля15 ется низкая точность определения реперных точек за счет окисления металлов и нарушения допустимой степени их чистоты, а также зависимость положения температурных точек затвердевания расплавов от внешних условий: влажности, температуры, давления.

Наиболее Ьлизким к предлагаемому является устройство, содержащее источник белого света и последовательно размещенные по оптической оси анализатор, термочувствительный элемент, поляризатор и регистрирующий блок P2)

Недостатками устройства является низкая точность градуировки и поверки термометров, вызванная несовершенством самого устройства.

Цель изобретения - повышение точности градуировки и поверки термометров за счет увеличения числа реперных точек.

Указанная цель достигается тем, что в устройство введены светоделительная пластинка, размещенная между поляризатором и термочувствительным элементом, выполненным из оптически прозрачного кристалла с полиморфизмом и размещенным в камере с нагре" вательным элементом и регулирующий блок, выход которого связан с нагревательным элементом, а вход - с выходом фотоприемника регистрирующего блока.

3 93228

8 устройство дополнительно введены фотоприемник, оптически связанный с светоделительной пластинкой, выход которого подключен к входу дополнительного регистрирующего блока.

На фиг. 1 приведена схема выпол" нения устройства для поверки и градуировки термометров; на фиг. 2 - зависимость относительной интенсивности прошедшего света через кристалл от 16

его температуры, включая при этом и точку структурного перехода кристалла.

Устройство включает в себя источник 1 белого света, поляризатор 2, no" верочную камеру 3, кристалл 4, свето- I5 делительную пластинку .5, анализатор

6, фотоприемники 7 и. 8, регистрирую-. щие блоки 9 и 10 нагревательный элемент 1 1, регулирующее устройство 12.

Устройство работает следующнм об- 2в разом.

В качестве термочувствительного элемента могут быть использованы кристаллы титанвта висмута, молибдата гвдолиния, титаната бария, кремнезема и ряд других кристаллов.

Использование, например, титаната бария дает возможность получать реперные точки в области низких температур.

Наличие s устройстве оптических средств измерения структурной точки перехода кристалла дает воэможность осуществить дистанционное определение реперных точек, а также дает воэможность применить саморегулирование температуры, суть которого состоит

Параллельный луч белого света от источника 1 проходит через оптическую систему поляризатор-кристалл"ана- 25 лизатор и попадает на фотолриемник 7, ток которого регистрируется регистрирующим блоком 9. Перед поляризатором

6 установлена светоделительная плас" тинка, отделяющая от основного луча 5в луч, преднааначемный для качественного контроля освещенности кристалла в момент структурного перехода, сопровождающегося уменьшением интенсивности основного луча. Момент структурного nepe-

"I5 хода регистрируют регистрирующим блоком 9 по уменьшению тока до минимума. Одновременно от фотоприемника 7 ток посту" пает на вход регулятора 12 температуры ,поверочной камеры 3. Саморегулирование . температуры в поверочной камере 3 производится по известной схеме "Дв", "Нет". Как. видно иэ фиг. 2, opia температуре кристалла, прввышеацей точку структурного перехода, интенсивность прошедшего светового потока близка к нулю, следовательно ток фотоприемника

7, управляющего регулятором 12 температуры, также равен нулю. Отсутствие управляющего входного напряжения на

50 регуляторе температуры, соответствует команде "Нет", согласно которой ток в нагревателе поверочной камеры уменьшается и камера охлаждается. При температуре, несколько меньшей точки структурного перехода, интенсивность

55 света максимальная, максимальный ток и соответственно, на вход регулятора поступает напряжение отличное от нуля.

8 1 срабатывает схема "Да", согласно ко-торой ток в нагревателе камеры возрастает и происходит нагревание.

Выбс р термочувствительного элемента в виде прозрачного .оптического кристалла, обладающего полиморфизмом, основан на том, что при фазовых переходах таких кристаллов резко измеряются их оптические свойства, которые в частности обусловлены изменением оптической индикатрисы .и рассеяния света при переходах между низкосимметричной и высокосимметричными фазами ° Например, тригональной сингонии соответствует оптическая индикатриса в виде эллипсоида вращения, кубической " в виде шара. Поэтому, при переходе иэ тригональной сингонии в кубическую, наблюдается резкое изменение (уменьшение) интенсивности прошедшего светового потока. Такое изменение интенсивности обусловлено как рассеянием света в очке перехода, так и тем, что кристалл тригональной сингонии помещенный между скрещенными поляризаторами вносит дополнительную разность хода, а для кристалла кубической сиигонии она равна нулю. Соответственно, s первом случае интенсивность светового потока, прошедшего через систему поляризатор-кристалланализатор, отличается от йуля, а при разности хода. равной нулю интенсивность светового потока также равна нулю, ПоДобное изменение интенсивности наблюдается при переводе между Другиии ииэкосимметричной и высокосимметричной фазами при условии соответствующей исходной ориентации кристаллической пластинки относительно луча света.

932288

Формула изобретения

Линевег Ф. Измерение температуо 25 ры в технике. Справочник. И., "Металлургия", 1980, с. 206.

2. Авторское свидетельство СССР

11 807079, кл. С 01 K 11/12, 1979 (прототип).

Фиг I

Ътн. М

Т Ю ï ВЫ 2

ВЯИИПЯ Заказ 376)/5g Тираж 883 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,, 4

S в том, что используемый кристалл одновременно является датчиком, управляющим поддержанием температуры своего же фазового перехода. В резуль" тате саморегулирования достигается % высокая -точность поддержания температуры фазового перехода, т. е. реперной точки в течение длительного промежутка времени, необходимого для градуировки термопар, что практически 1В невозможно достичь применяя внешний регулятор.

Предлагаемое устройство,, в отличие от известного, может применяться в более аирокой области температур, поскольку кристаллы могут использо" ваться для поверки и в области отрицательных температур. I. Устройство для градуировки и поверки термометров, содержащее ис-. точник белого света и последовательн размещенные по оптической оси анализатор, термочувствительный элемент, поляризатор и регистрирующий блок-, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности градуировки и поверки термометров за счет увеличения числа реперных точек, в него введены светоделительная пластинка, размещенная между поляризатором и термочувствительным:элементом, выполненным из оптически прозрачного кристалла с полиморфизмом и размещенным в камере с нагревательным элементом и регулирующий блок, выход которого связан с нагревательным элементом,. а вход - с выходом фотоприемника регистрирующего блока.

2. Устройство no n. l, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в него вве" дены дополнительно фотоприемник, on" тически связанный с светоделительной пластинкой, выход которого подключен к входу дополнительного регистрирующего блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе