Ученые Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ) создали электронный термометр для измерения температур на промышленных производствах и в научных лабораториях с диапазоном измерения от 0 до 700 ⁰С. Устройство производит измерения в несколько раз точнее обычного термометра и не нуждается в регулярном техническом обслуживании.
Устройство найдет применения для измерения температуры в тех областях, где невозможно трудоемко производить поверку датчика температуры а также там, где необходима максимальная точность и воспроизводимость. Примером таких областей может служить атомная отрасль (измерение температуры элементов ядерного реактора) либо космическая отрасль (спутники, автономные корабли, совершающие длительные полеты в космос). В научных исследованиях точность в измерении температуры особенно важна. Сейчас даже в современных импортных приборах функция самодиагностики и самокалибровки не реализована, поэтому разработка ЮУрГУ позволит значительно улучшить качество такого оборудования.
Датчик способен самостоятельно проверять себя в каждом цикле нагрева-охлаждения. В него входит основной измеритель температуры и эталон, с которым по контрольным точкам сверяются показания сенсора. Для разработки устройства ученые использовали ферриты – термостабильный материал, на который не влияет радиация.
По словам старшего научного сотрудника лаборатории роста кристаллов НИИ перспективных материалов и технологии ресурсосбережения ЮУрГУ Владимира Живулина устройства для измерения температур со временем стареют, их показания начинают отклоняться от эталона, причем погрешность может достигать 5-15 ⁰С:
«Актуальность разработки для научных исследований заключается в том, что мы сможем измерять температуру точнее, чем это делают во всем мире. В науке это поможет сделать новые прорывные исследования, а в промышленности улучшить качество выпускаемой продукции, а также сократить к минимуму возможность аварийных ситуаций.
Зачастую в промышленности для измерения температур используют термопары, термосопротивления и термистры. Через определенные промежутки времени специалисты вынуждены доставать из устройства сенсор и калибровать его. Например, в наших лабораторных печах это нужно делать раз в полгода, а в промышленности – после каждого технологического процесса. на опасных производствах всегда может случиться нештатная ситуация, когда термометры буквально сразу после поверки могут быть повреждены и затем передавать некорректные результаты», – рассказал Владимир Живулин.
"Нестареющий" термометр будут использовать в научных лабораториях. По предварительной оценке, точность датчика составит плюс-минус 1 ⁰С. Ни одна термопара, существующая в мире, не может обеспечить измерение температуры в течение длительного времени с такой же точностью.
Прототип "нестареющего" термометра уже проходит испытания. В течение года устройство будет доведено до совершенства и готово к передаче в промышленное производство. Исследование реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет 2030» (нацпроект «Наука и университеты»).
