Wybrane dyskretne elementy półprzewodnikowe jako czujniki temperatury cieczy pod wysokim ciśnieniem

• Autorzy: Nurkowski J.

Warianty tytułu

EN

Application of selected discrete semiconductor elements as the sensors of liquid temperature operating high pressure

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Osprzęt komory ciśnieniowej aparatu GTA-10 nie jest przystosowany do pomiaru temperatury cieczy ją wypełniającej za pomocą termopary. Temperatura ta zmienia się o kilkadziesiąt stopni podczas kompresji i dekompresji cieczy, co wpływa na właściwości próbek badanych materiałów i czujników pomiarowych. Ponadto zmiany temperatury można wywoływać celowo, badając jej wpływ na próbki. Konieczność pomiaru temperatury w komorze skłoniła do testowania wybranych dyskretnych elementów półprzewodnikowych, które można byłoby użyć do tego. Czujnikiem wzorcowym była termopara miedź-konstantan, dla której wykonano specjalny przepust ciśnieniowy w korku kory. Po wstępnej selekcji do szczegółowych badań wytypowano diodę LED świecącą niebiesko oraz czujnik KTY przewidziany do pomiarów temperatury w ciśnieniu normalnym. Badania te, szczegółowo opisane poniżej, wykazały pełną ich przydatność do wspomnianych celów.

EN

The paper presents a method that allows to measure the temperature of liquid under pressure about hundreds MPa by means of a conventional semiconductor temperature sensor. The paper contains a description of impact of pressure on voltage on p-n junction in blue light diode and silicon transistors. The KTY-81 sensor, copper and platinum resistance sensor were tested as well. As the references sensor a copper-constantan thermocouple was used. The tests showed, that the temperature might be measured with an error about 1°C /100MPa in the range 0-80°C and 0-300MPa. It was proved that many hundred compression-decompression cycles of the liquid do not destroy a connection between p-n junction and seal.

Słowa kluczowe

PL

pomiar temperatury; wysokie ciśnienie; czujniki temperatury; półprzewodniki

EN

temperature measurement; high pressure; temperature sensors; semiconductors

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 6, no. 1-2
• Strony: 19--28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Nurkowski J.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN, ul. Reymonta 27; 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Landolt-Bornstain: Eigenschaften Der Materie in Ihren Aggregatzustanden. 6 teil, Elektrische Eigenschalten I. Berlin 1959 Springen-Verlag, s. 979.
• [2] Getting I.C., Kennedy G.C.: Effect of Pressure on the of Chromel-Alumel and Platinum-Platinum10% Rhodium Thermocouples, Journal of applied phisics, Vol. 41, No. 11, Oct. 1970.
• [3] Pitt G.D.: Contemer, Phys. 1977, Vol. 18, No 2, s. 137.
• [4] Nurkowski J.: Wykorzystanie półprzewodnikowych przetworników do pomiaru temperatury w warunkach wysokiego ciśnienia. (w:) XXVII Międzyuczelniana Konferencja Metrologów MKM ‘95. Mat. konferencyjne T. 1, WSI w Zielonej Górze. (1995), s. 300-303.
• [5] Michalski L., Eckersdorf K.: Pomiary temperatury. WNT, W-wa 1986, s. 116-119.
• [6] Jeżewski M., Kalisz J.: Tablice wielkości fizycznych. PWN, W-wa 1957, s. 138.
• [7] Bridgman P.W.: Proc. Amer. Acad. Arts Sci. 53, 269, (1918).