Измерение градиента температур

DS18B20 не рассчитана для работы под избыточным давлением. Ну а стенд - естественно временный. Внутрь мы закачиваем газ метан, который взрывоопасный и его утечки крайне нежелательны.
Сейчас у нас между фланцами стоит медное кольцо. паронит не обеспечивал нужной степени герметичности (была заметная утечка газа), поэтому использование "мягких" материалов для этой цели вызывает некое сомнение.
Я себе бутерброд представляю в виде медных цилиндриков высотой в ~10 мм, к внутренней стенке которых прижимается датчик температуры. Между ними материал с плохой теплопроводностью толщиной в 1-3 мм. Сверху "грибочек" с внутренней резьбой (под шпильку). Внизу что-то типа срезанного конуса с отверстием, которой приваривается к нижнему фланцу (крышке) и через отверстие выводится шпилька и провода.

Измерять этим медно-диэлектрическим бутербродом градиенты температур - всё равно, что измерять напряжения в высокоомных цепях вольтметром с низким входным сопротивлением. Сам бутерброд своей теплоёмкостью и теплопроводностью может внести в физические процессы столь сильные искажения, что говорить о достоверности измерений будет весьма самонадеянно. Согласно теории, вообще невозможно что-либо измерить, не повлияв на объект измерения, но свести это влияние к минимуму - это и есть истинная цель науки об измерениях.
Попробуйте шутки ради медицинским градусником измерить температуру капли воды.
Я понимаю, что внёс в ваши обсуждения конртрпродуктивную струю, ничего не предложив толком. Но отсечь тупиковые пути - значит сократить путь к цели.
Взамен, если интересно, могу предложить схемотехническое решение, существенно повышающее точность и стабильность измерения именно градиента температур двух датчиков, без измерения собственно температур и вычисления разности. При некотором усложнении схемы можно вычислять градиенты нескольких датчиков, но это уже определяется задачей.

А так :http://www.pvsm.ru/arduino/29542/print/

Eugene.A: Я понимаю, что внёс в ваши обсуждения конртрпродуктивную струю, ничего не предложив толком

Пока денег на эксперимент нет, можно фантазировать возможные пути. Тем более измерение движения льда (опускания) в процессе замерзания не есть первоочередной задачей в этом эксперименте, а служит лишь пока как вспомогательной.

Сейчас подумал, а что ели процесс замерзания контролировать с помощью ультразвука? Установить в нижней части пьезопластину (кстати, как на нее влияет высокое давление?), подавать на нее "щелчки" и ловить отклик (таким я еще не занимался на практике). Но в процессе замерзания с нижней части будет подаваться газ и замерзать все будет маленькими шариками, т.е. со стороны датчика плоскость будет не гладкая-перпендикулярная,а состоящая из всплывших и замерзших шариков.

poruchik: А так

Внутри стального цилиндра и под давлением 60 ата?

Сергей К: Я то же все больше склоняюсь к термопарам. Штук 5 поставить по высоте и закрепить на вертикальной полоске из стеклотекстолита.
Что-то будем придумывать с выводом проводов. Думаю про фторопластовый цилиндр с отверстиями под провода термопар и зажатый с двух сторон в резьбовом канале болтами с осевыми отверстиями.

Каждый провод термопары выводить отдельно ч\з вваренный в стенку порт.
Но если лед будет подвижен - термопары порвет.

Eugene.A: Сам бутерброд своей теплоёмкостью и теплопроводностью может внести в физические процессы столь сильные искажения, что говорить о достоверности измерений будет весьма самонадеянно.

Все в этом мире относительно (С).
Наверное наибольшее влияние будет самого металлического цилиндра, передающего холод обьекту.
А если процесс замораживания будет длительным, то и теплоемкость бутерброда существенного влияния не окажет.
Все покажет эксперимент.
И с термопарами тоже интересный вариант. Впаять(вставить) их в стенку пластиковой трубы, внутреннюю часть которой залить каким нибуть герметиком (эбоксидкой). (Конечно помнить, что газ да еще и сжиженый - хороший растворитель).

Сергей К: Сейчас у нас между фланцами стоит медное кольцо. паронит не обеспечивал нужной степени герметичности (была заметная утечка газа), поэтому использование "мягких" материалов для этой цели вызывает некое сомнение.

В авиации в гидроцилиндах используются фторопластовые манжеты.
Думаю, их просто нужно научиться "готовить")))

vintik: газ да еще и сжиженый - хороший растворитель

Нет, на криотемпературы со своей установкой мы не претендуем (максимум -10 С). У нас газ газообразный + вода.
Установка для получения сжиженного природного газа у нас была давно и затем ее благополучно порезали на металлолом.

vintik: В авиации в гидроцилиндах используются фторопластовые манжеты

Так масло не проходит через те зазоры, через которые проходит газ.

Говоря о уплотнениях, имелось в виду посадочные места. И если материалу при сжатии фланцем некуда вылезти, то и резину можно использовать. Только она не стойкая к газу.
С выбором материала для уплотнителей в газовой аппаратуре, можно определиться на ближайшем хозрынке.
А если делаете сушилку для газа, то технология очень смахивает на работу бойлера. Кто хот раз его чистил, тот знает сколько накипи, отвалившейся от тэна собирается на дне http://dkvartal-nsk.ru/wp-content/uploads/2012/04/boiler1.png.