SU1760368A1

SU1760368A1 - Thermometer

Info

Publication number: SU1760368A1
Application number: SU904850629A
Authority: SU
Inventors: Александр Михайлович Фролов
Original assignee: Конструкторское Бюро Транспортно-Химического Машиностроения
Priority date: 1990-07-18
Filing date: 1990-07-18
Publication date: 1992-09-07

Abstract

Использование: измерение температуры . Сущность изобретени : термометр содержит термобаллон в виде двух полостей, заполненных веществами с различными термическими коэффициентами давлени : полости капилл рами соединены с дифференциальным преобразователем давлени , снабженным шкалами и капилл ром с нейтральной жидкостью, снабженным запорным элементом.В качестве веществ использованы метиленхлорид и 1-10%-ный раствор ме- тиленхлорида с пентином, шкалы размещены вдоль капилл ров. 1 ил.Use: temperature measurement. SUMMARY OF THE INVENTION: The thermometer contains a thermal balloon in the form of two cavities filled with substances with different thermal pressure coefficients: the capillary cavities are connected to a differential pressure transducer equipped with scales and a neutral liquid capillary equipped with a locking element. Methylene chloride and 1-10 are used as substances. A solution of methylene chloride with pentine, the scales are placed along the capillaries. 1 il.

Description

Предлагаемое изобретение относитс к области измерительных приборов, а именно к жидкостным термометрам.The present invention relates to the field of measuring devices, namely to liquid thermometers.

Известен дифференциальный газовый термометр, состо щий из двух заполненных газом баллонов, соединенных между собой капилл ром со столбиком жидкости и капилл ром дл уравнивани давлений в баллонах , причем дл установки столбика жидкости на нуль второй капилл р выполнен с эластичной средней частью, снабженной зажимами.A differential gas thermometer is known, consisting of two gas-filled cylinders interconnected by a capillary with a liquid column and a capillary to equalize the pressures in the cylinders, the second capillary with a flexible middle part provided with clamps to set the liquid column to zero.

Недостатком данного термометра вл етс возможность измерени только разности температур воды или газа, при этом отсутствует возможность фиксировать полученный результат,The disadvantage of this thermometer is the ability to measure only the temperature difference between water or gas, and there is no possibility to record the result obtained.

Прототипом предлагаемого устройства вл етс манометрический термометр, содержащий термобаллон, разделенный жесткой перегородкой на две полости, заполненные веществами с различными термическими коэффициентами давлени , в качестве которых используетс газ с разнойThe prototype of the proposed device is a manometric thermometer containing a thermometer, divided by a rigid partition into two cavities filled with substances with different thermal coefficients of pressure, which use gas with different

плотностью, причем одна из полостей термобаллона частично заполнена легкокип щей жидкостью.density, and one of the cavities of the thermal bulb is partially filled with light boiling liquid.

Недостатками прототипа вл ютс :The disadvantages of the prototype are:

различные термические коэффициенты давлени дл легкокип щей жидкости и газа , которые выражаютс логарифмической зависимостью дл жидкости InPs f(1/T) и пропорциональной зависимостью дл газа Р f(T), в св зи с чем измерительна шкала будет неравномерной;different thermal pressure coefficients for low-boiling liquid and gas, which are expressed by a logarithmic dependence for the liquid InPs f (1 / T) and proportional dependence for the gas P f (T), therefore the measuring scale will be uneven;

фиксаци крайних значений измер емой температуры с помощью указател , помещенного в столб промежуточной жидкости, предполагает только горизонтальное его расположение, что неприемлемо при работе с жидкостными термометрами (например, медицинским градусником).fixing the extreme values of the measured temperature using a pointer placed in the column of intermediate fluid assumes only its horizontal position, which is unacceptable when working with liquid thermometers (for example, a medical thermometer).

Целью изобретени вл етс устранение указанных недостатков и создание экологически чистого термометра с уменьшенными габаритами при одновременном повышении чувствительности и воз (ЛThe aim of the invention is to eliminate these drawbacks and to create an environmentally friendly thermometer with reduced dimensions while at the same time increasing the sensitivity and

СWITH

1 о io1 o io

СО WITH

о соabout with

можностью фиксации значени замеренной температуры изотермического тела в течение длительного времени по всей шкале.the ability to fix the measured temperature of the isothermal body for a long time throughout the scale.

Поставленна цель достигаетс тем, что в термометр введена дополнительна шкала , а обе полости термобаллона заполнены легкокип щими жидкост ми с разными термическими коэффициентами давлени , например в качестве одного из веществ использован метиленхлорид, а другого - 1- 10%-ный раствор метиленхлорида с пенти- ном, при этом кажда из шкал размещена вдоль одного из капилл ров, частично заполненных нейтральной жидкостью со стороны преобразовател давлени .The goal is achieved by adding an additional scale to the thermometer, and both cavities of the balloon are filled with low-boiling liquids with different thermal coefficients of pressure, for example, methylene chloride is used as one of the substances, and 1-10% solution of methylene chloride with Each of the scales is located along one of the capillaries, partially filled with a neutral liquid on the side of the pressure transducer.

Дл фиксации измер емой температуры в капилл ре с нейтральной жидкостью дифференциального преобразовател давлени установлен запорный элемент.A shut-off element is installed to fix the measured temperature in a capillary with a neutral liquid of a differential pressure transducer.

Сущность изобретени основана на том, что давление насыщенных паров жидкости имеет логарифмическую зависимость от температуры измер емой среды и может быть выражено уравнениемThe invention is based on the fact that the pressure of saturated liquid vapors has a logarithmic dependence on the temperature of the medium being measured and can be expressed by the equation

lnPs A-T.(1)lnPs AT (1)

где Ps - давление насыщенных паров жидкости;where Ps is the vapor pressure of the liquid;

Т - температура измер емой среды;T is the temperature of the measured medium;

А,В,С - посто нные коэффициенты (дл данной жидкости).A, B, C are constant coefficients (for a given fluid).

При измерении температуры термобаллон , разделенный жесткой перегородкой на две полости, помещают в измер емую среду , в результате чего в них согласно уравнению (1), устанавливаютс соответствующие значени давлений насыщенных паров, разность которых компенсируетс (уравновешиваетс ) высотой столба нейтральной (промежуточной) жидкости, помещенной в капилл р. Высота столба промежуточной жидкости может быть выражена уравнениемWhen measuring the temperature, the thermal bulb, divided by a rigid partition into two cavities, is placed in the measured medium, as a result of which, according to equation (1), the corresponding values of saturated vapor pressure are established, the difference of which is compensated (balanced) by the height of the column of neutral (intermediate) fluid, placed in the capillary r. The height of the intermediate fluid column can be expressed by the equation

Р2-Р1P2-P1

h h

(2)(2)

РЗ -gRz -g

где h - высота столба промежуточной жидкости;where h is the height of the intermediate fluid column;

P2,Pi давление насыщенных паров жидкостей в термобаллоне;P2, Pi is the saturated vapor pressure of liquids in the bulb;

- плотность промежуточной жидкости; - density of the intermediate fluid;

g - ускорение свободного падени .g - free fall acceleration.

Дл обеспечени равномерности шкалы термометра целесообразно в качестве основной легкокип щей жидкости иметь в одной полости какую-то определенную жидкость (например, метиленхлорид CbteCIa), a в другой полости термобаллона 1-10%-ный раствор основной жидкости и дополнительной (например, с пентином CsHs или керосином ), таким образом и могут быть получены две легкокип щие жидкости с разными термическими коэффициентами давлени .To ensure uniformity of the thermometer scale, it is advisable to have some specific liquid in one cavity (for example, methylene chloride CbteCIa), and in the other cavity of a thermal bulb, 1-10% solution of basic liquid and additional liquid (for example, with pentine CsHs or kerosene), and thus two boiling liquids with different thermal coefficients of pressure can be obtained.

Сущность устройства по сн етс чертежом .The essence of the device is illustrated in the drawing.

Устройство состоит из термобаллона 1, разделенного жесткой перегородкой 2 на две полости А и Б, соединенные между со0 бой капилл рами 3 и 4 с запорным элементом 5. Внутренн полость капилл ров 3 и 4 частично заполнена промежуточной жидкостью 6, а полости А и Б - легкокип щими жидкост ми с разными температурами ки5 пени . Между капилл рами 3 и 4 установлена двойна шкала 7.The device consists of a thermal bulb 1, divided by a rigid partition 2 into two cavities A and B, connected between capillaries 3 and 4 with a locking element 5. The internal cavity of capillaries 3 and 4 is partially filled with intermediate fluid 6, and cavities A and B - low-boiling liquids with different temperatures; Between the capillaries 3 and 4 there is a double scale of 7.

При измерении температуры среды (тела ) в полости А термобаллона 1 и капилл ра 3 устанавливают давление насыщенных па0 ров Pi основной жидкости, определ емое уравнением (1). В другой полости Б, разделенной с полостью А жесткой перегородкой 2, и капилл ре 4 устанавливают давление насыщенных паров Р2 1-10%-ного раствораWhen measuring the temperature of the medium (body) in the cavity A of the thermocylinder 1 and the capillary 3, the pressure of the saturated base fluid Pi of the primary fluid is determined, which is defined by equation (1). In another cavity B, which is separated by a rigid partition 2 with cavity A and capillary 4, sets the pressure of saturated P2 vapors of a 1-10% aqueous solution.

5 основной и дополнительной жидкости, также определ емое уравнением (1). Разность давлений Р2-Р1 компенсируетс (уравновешиваетс ) высотой столба (h) промежуточной жидкости 6 согласно уравнению (2).5 of the primary and secondary fluid, also defined by equation (1). The pressure difference P2-P1 is compensated (balanced) by the height of the column (h) of the intermediate fluid 6 according to equation (2).

0 Нижний мениск столба промежуточной жидкости 6 соответствует измеренной температуре по шкале 7. Перед проведением замера температуры среды открывают запорный элемент 5, а дл фиксации получен5 ного результата его закрывают.0 The lower meniscus of the intermediate fluid column 6 corresponds to the measured temperature on a scale 7. Before measuring the medium temperature, the shut-off element 5 is opened, and it is closed for fixation of the result obtained 5.

Принцип работы термометра позвол ет использовать его в различных диапазонах температур измер емой среды, дл чего могут подбиратьс различные пары легкокип 0 щих жидкостей или концентрацией растворэ. а также измен тьс рецептура промежуточной жидкости, с целью изменени ее плотности, а следовательно, точности выбранной шкалы.The principle of operation of the thermometer allows it to be used in various temperature ranges of the measured medium, for which various pairs of light boiling liquids or solution concentration can be selected. and also to change the formulation of the intermediate fluid, in order to change its density, and consequently, the accuracy of the selected scale.

5 Эффективность устройства основана на применении экологически чистых жидкостей при измерении температуры изотермического тела с фиксацией полученного результата взамен экологически опасной5 The effectiveness of the device is based on the use of environmentally friendly liquids in measuring the temperature of an isothermal body with fixation of the result obtained instead of environmentally hazardous

0 ртути. 0 mercury.

Claims

The invention The thermometer containing a thermal bulb divided by a rigid partition into two cavities filled with substances with different thermal coefficients of pressure and connected by capillaries with a differential pressure transducer equipped with a scale and a capillary with a neutral liquid, and means for fixing the temperature,

By the fact that, in order to reduce the size while increasing sensitivity, an additional scale was introduced into it, methylene chloride was used as one of the substances, and 1-10% solution of methylene chloride with pentine was used as the other, with each of the placed along one of the capillaries, partially filled with a neutral liquid on the side of the pressure transducer.

2. Thermometer pop. 1, characterized in that in it the means for fixing the temperature is made in the form of a locking element installed in a capillary with a neutral liquid of a differential pressure transducer.