Способ дистанционного измерения температуры

 

СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, заключающийся в возбуждении колебаний в -термочувствительном пьезорезонаторе и определении температуры по частоте колебаний , отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения диапазона измеряемых температур, колебания в термочувствительном пьезорезонаторе возбуждают дистанционно ультразвуковым сигналом, а после возбуждения колебаний осуществляют прием электромагнитного излучения пьезорезонатора , по частоте которого судят об измеряемой температуре.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИН

4(sl) G 01 К 7/32

) 4)

mCVglAPaXeEHHtu КОМИТЕТ CCaP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3б 147 6 7/24-10 (22) 15.04 ° 83 (4б) 23.04.85. Бюл. М - 15 (72) Ю.С.Ащепков и А.Ф.Плонский (71) Новороссийское высшее инженерное морское училище (53) 536.53(088,8) (56) 1. Новицкий П.В., Кнорринг В.Г. и Гутников В.С. Цифровые приборы с частотными датчиками. Л., "Энергия", 1970, с. 118-119.

2. Авторское свидетельство СССР

- 864027, кл. С 01 К 7/32, 1979.

3. Патент Великобритании

Р 2033587, опублик. 1980 (прототип).

„„Su„„»S1 6 A (54) (57) СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, заключающийся в возбуждении колебаний в .термочувствительном пьезорезонаторе и определении температуры по частоте колебаний, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения диапазона измеряемых температур, колебания в термочувствительном пьезорезонаторе возбуждают дистанционно ультразвуковым сигналом, а после возбуждения колебаний осуществляют прием электромагнитного излучения пьезорезонатора, по частоте которого судят об измеряемой температуре, 1151836

Известен способ дистанционного измерения температуры, заключающийся в возбуждении колебаний в измерительной схеме, выполненной в виде двухконтурного параметрического генератора с некратными частотами и включающей в себя теомочувствительный пьезорезонатор измерений частоты колебаний измерительной схемы и определений температуры по частоте колебаний j2J .

Недостатком способа является необходимость использования измерительной схемы, выполненной в виде двухконтурного параметрического гене- 45 ратора с некратными частотами, что ведет к снижению точности измерения из-за шунтирующего действия цепей измерительной схемы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ дистанционного измерения температуры, заключающийся в возбуждении колебаний в термочувствительном пьезорезонаторе и определении темпе- «5 ратуры по частоте колебаний. Термочувствительный пьезорезонатор включают в измерительную схему, содержаИзобретение относится к измерению температуры, в частности к способам дистанционного измерения температуры на основе применения пьезоэлектрических преобразователей температуры в частоту и может быть использовано при измерении температуры в труднодоступных местах.

Известны способы дистанционного измерения температуры, основанные на использовании термочувствительных пьезорезонаторов, в которых температуру преобразуют в частоту электромагнитных колебаний с помощью термочувствительных пьезоре- 15 зонаторов, включенных в схему автогенератора. Термочувствительные пьезорезонаторы размещают в точках измерения температуры и соединяют с автогенератором посредством прово- 20 дов f1) .

При измерении температуры в нескольких точках система коммутирующих проводов получается сложной. В отдельных случаях, например, при изме- 25 ренин температуры -в подвижных или вращающихся объектах, применение коммутирующих проводов затруднено ,или вообще не представляется возможным.

1 щую индуктивность и конденсатор.

Возбуждение колебаний в пьезорезонаторе осуществляют с помощью электромагнитных колебаний. Температуру определяют по частоте электромагнитных колебаний, излучаемых измерительной схемой (3) .

Недостатком способа является необходимость включения пьезорезонатора в измерительную схему, что ведет к снижению точности измерения иэ-за шунтирующего действия цепей измерительной схемы, ограничению диапазона измеряемых температур из-за изменения параметров элементов измерительной схемы при низких и высоких температурах. Кроме того наличие измерительной схемы не позволяет размещать пьезорезонатор в труднодоступных точках.

Цель изобретения — повышение точности измерения температуры и расширение диапазона измеряемых температур.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу дистанционного измерения температуры, заключающемуся в возбуждении колебаний в термочувствительном пьезорезонаторе и определении температуры по частоте колебаний, колебания в термочувствительном пьезорезонаторе возбуждают дистанционно ультразвуковым сигналом, а после возбуждения колебаний осуществляют прием электромагнитного излучения пьезорезонатора, по частоте которого судят об из меряемой температуре.

На чертеже изображено устройство для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит термочувствительный пьезорезонатор 1 с определенной частотой собственных колебаний, расположенный на объекте, температуру которого измеряют, ультразвуковой генератор 2 с излучателем

3, приемник 4 электромагнитных колебаний с антенной 5, частотомер 6, а также источник 7 питания.

При необходимости измерения температуры в нескольких точках используется несколько териочувствительных пьезорезонаторон, имеюших различные частоты, каждый из которых закреплен в соответствующей точке.

Устройство раб<тает следующим образом.

Составитель В.Куликов

Техред А, Бабинец Корректор В.Синицкая

Редактор Е.Лушникова

Заказ 2311/31 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 11

Термочувствительный пьезорезонатор 1 возбуждается дистанционно ультразвуком от генератора 2 ультразвуковых колебаний. Упругие колебания пьезорезонатора с частотой, определяемой измеряемой температурой, преобразуются в электромагнитное колебание, которое излучается в окружающее пространство, принимается антенной 5 приемника 4 электромагнитных колебаний, усиливается и подается на вход частотомера. При этом частота колебаний пьезорезонатора однозначно связана с его температурой.

Для возбуждения пьезорезонатора сигнал, генерируемый ультразвуковым генератором, должен иметь в спектре своих колебаний составляющую, которая совпадает по частоте с резонансной частотой пьезорезонатора или близка к ней. Такой сигнал может быть получен, например, путем им51836 4 пульс ной модуля ции нес уще го колебания с частотой близкой к частоте пьезорезонатора, или путем амплитудной модуляции несущего колебания

5 шумовым сигналом, Использование ..предлагаемого способа дистанционного измерения температуры обеспечивает расширение диапазона измеряемых температур примерно в 4- раза, от пределов -60 до

+120 С до пределов -260 -. +500 С, О 0 повышение точности измерения и разрешающей способности, достижение высокой надежности и малогабаритности датчиков температуры, а также возможность их размещения в малых объемах и труднодоступных местах, одновременное измерение температуры в неограниченном числе точек объекта и получение картины температурного поля, уменьшение старения пье ;зорезонатора.