Устройство для дистанционного измерения температуры

 

Изобретение относится к технике измерения температур и позволяет повысить точность измерения. Устройство содержит генератор 1 тока, измеритель 2 напряжения, вычислительный блок 3, блок 4 управления, двухпроводную линию связи 5, термопреобразователь 9 сопротивления, образцовый резистор 10, диоды 11 и 12 и стабилитрон 13. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет уменьшить погрешности измерения, обусловленные влиянием сопротивления утечки линии связи. 1 ил. с В сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (I9) SU(II) (59 4 С 01 К 7/16 ф((ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, -, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

10

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3906010/24-10 (22) 08.04.85 (46) 30,12.86. Бюл, И 48 (71) Уфимский нефтяной институт и Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических исследований скважин (72) Ю.Д.Коловертнов, Н.А.Ишинбаев, Е.С.Дамрин и А.А.Молчанов (53) 536.531(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 775636, кл. G 01 К 7/16, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 615367, кл. G 01 К 7/16, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО

ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к технике измерения температур и позволяет повысить точность измерения. Устройство содержит генератор 1 тока, измеритель 2 напряжения, вычислительный блок 3, блок 4 управления, двухпроводную линию связи 5, термопреобразователь 9 сопротивления, образцовый резистор 10, диоды 11 и 12 и стабилитрон 13. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет уменьшить погрешности измерения, обусловленные влиянием сопротивления утечки линии связи. 1 ил.

12803

Изобретение относится к технике температурных измерений и предназначено для дистанционного измерения температуры, например, в нефтяных скважинах. 5

Целью изобретения является повышение точности измерения путем уменьшения погрешности измерения, обусловленной влиянием сопротивления утечки линии связи, а также повышение надежности устройства.

На чертеже показана структурная схема устройства.

Устройство для дистанционного измерения температуры содержит генератор тока 1, измеритель напряжения 2, вычислительный блок 3, блок управления 4, двухпроводную линию связи 5, представленную Т-образной эквивалентной схемой для четырехполюсника, содержащей резисторы 6-8, термопреобразователь сопротивления 9, образцовый резистор 10, диоды 11 и 12 и стабилитрон 13 с двусторонней проводи25 мостью.

Блок управления может быть выполнен в виде последовательно включенных генератора тактовых импульсов, счетчика импульсов и дешифратора, на выходах которого формируется последовательчость импульсов для управления работой элементов устройства в соответствии с алгоритмом его работы.

Вычислительный блок должен обеспе- З5 чить определение измеряемой температуры по расчетной формуле и обязательно должен содержать оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и арифметико-логическое устройство (АЛУ).

Он может быть реализован на базе серийных микропроцессорных комплектов по стандартным схемам.

Устройство работает следующим образом..

Измерение производится в четыре такта. В первом такте измерения по сигналу с блока управления 4 на выходе генератора тока 1 устанавливается ток J положительной полярности. Напряжение на выходе измерителя напряжения, управляемого сигналами с блока управления, определяется как

R 2(К э+ RO Кг

Н (R + 2 э ) + E

R + К Кв (1) 39

2 где R = К R> з

R — динамическое сопротивление диодов 11 и 12;

К,,К и К- сопротивл ение резисторов

< г

6-8, Š— напряжение стабилизации стабилитрона 13, " = (1

R — сопротивление термопреобо разователя при температуpe8 = 0 С, oL — температурный коэффициент.

Во втором такте измерения на выходе генератора тока 1 устанавливается ток

К3 (причем К 4 1), который на входе измерителя напряжения создает напряжение

R (R + Кв) ) Rг

I где Š— напряжение стабилизации стабилитрона при токе Kl .

В третьем и четвертом тактах производятся измерения при токах отрицательной полярности — 3 и -K3. Создаваемые этими токами напряжения имеют вид

К(К+R) . К э R+ R+ Ц К+ К+

7 . О з о (3)

U = -k)(R + — — — ——

К2 (Къ+ Rp

Кз RI Кг R з Ro (4) где R — сопротивление образцового резистора 10, равное сопротивлению термопреобразователя при нулевой температур е.

Напряжения U — U, измеренные измерителем напряжения, в соответствующем коде поступают в вычислительный блок 3, в котором производится вычисление температуры по алгоритму

E (k 1) (17 — Uz+ Ug Ua)

1. а R (kU,— U) (U,— kU

Выражение (5) получено из решения системы уравнений (1) — (4) в предпо-! ложении, что Е незначительно от E

Как следует из выражения (5) значение измеряемой температуры не зависит от

3 1280339 4 параметров линии связи. Точность из- собой через два последовательно вклюмерения температуры зависит от точ- ченных диода, о т л и ч а ю щ е е ности измерения величин U; Е и .Г, с я тем, что, с целью повышения точкоторую можно сделать весьма высокой. ности измерения путем уменьшения погрешности измерения обусловленной влиянием сопротивления утечки линии

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я связи, в него введен стабилитрон с двусторонней проводимостью, выУстройство для дистанционного из- числительный блок и измеритель намерения температуры, содержащее тер- f0 пряжения, входы которого соединены мопреобразователь сопротивления, ге- с выходами генератора тока, выход нератор тока, управляющий вход кото- подключен к входу вычислительного рого подключен к первому выходу бло- блока, а управляющий вход соединен ка управления, а выходы соединены с вторым выходом блока управления, с двухпроводной линией связи, первый 15 третий выход .которого соединен с провод которой соединен с первыми управляющим входом вычислительного выводами термопреобразователя сопро- блока, при этом стабилитрон включен тивления и образцового резистора, вто- между вторым проводом линии связи рые выводы которых соединены между н точкой соединения диодов.

Составитель В.Куликов

Редактор Т.Парфенова Техред И.Попович Корректор В.Бутяга

Заказ 7048/40 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4