ТЕРМОМЕТР СОПРОТИВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области экспериментальной газовой динамики и предназначено для измерения температуры при исследовании газодинамических параметров газовых потоков.

Известны термометры сопротивления, содержащие две термочувствительные проволоки с одинаковыми теплофизическими характеристиками, включенные в смежные плечи измерительного моста.

В предложенном термометре поверхность одной проволоки покрыта катализирующим рекомбинацию атомов материалом, например платиной, а поверхность другой - некатализирующим материалом, например кварцем. Это позволяет определить концентрацию неравномерно диссоциированных атомов в газовом потоке.

На чертеже показан описываемый термометр в разрезе и вид по стрелке А.

Термометр сопротивления содержит державку 1, контактные втулки 2, электроды 3, крепежные пластины 4 и рабочие проволоки 5. Обе проволоки имеют одинаковые теплофизические характеристики, но одна из них покрыта каталитической пленкой.

Термометр был проверен в лабораторных условиях. Испытание проводили на установке с дозвуковой скоростью потока газа (υ=6 м/сек), с давлением в зоне испытаний Р=0,1 мм рт. ст. Неравномерную концентрацию атомов создавали с помощью высокочастотного разряда (частота 40 Мгц, анодное напряжение 2,4 кв, анодный ток 0,6 а). Нити термометра изготавливали, из платины диаметром 11 мк и крепили на стальных электродах диаметром 0,5 мм. Обе нити покрывали некаталитической пленкой, затем на одну из нитей наносили серебряную (каталитическую для рекомбинации атомов азота) пленку. Начальное сопротивление каждой нити насадка при температуре 20°С было 30 ом, сопротивления нерабочих плеч 4000 ом, напряжение питания 11 в, собственное сопротивление измерителя (шлейфа) 9 ом.

При указанных параметрах потока, разряда и схемы ток в измерительной диагонали моста в установившемся режиме был 0,9 ма. Осциллографирование тока осуществляли с помощью осциллографа Н-102. Температура нейтрального газа, измеренная предварительно, составляла 90°С.

Эксперимент показал, что в установившемся режиме нить с каталитической поверхностью по сравнению с нитью с некаталитической поверхностью нагревается дополнительно за счет тепла, выделяющегося при рекомбинации атомов на ней, на ~230°, что соответствует концентрации неравномерно диссоциированных атомов ~4·10¹⁴ атомов/см³ (степень диссоциации ~7%).

Применяя нити различного диаметра, можно использовать описываемый термометр на установках длительного и кратковременного действия.