Многоканальное устройство для измерения температуры

 

Устройство предназначено для измерения температурных полей объекта при помощи термопар, при этом калибровка и поверка измерительных каналов (ИК) производятся без нарушения их целостности в реальных условиях эксплуатации. Цель изобретения - повышение точности измерения при одновременном увеличении числа измерительных каналов. Устройство состоит из п идентичных ИК температуры и г каналов выработки калибро- (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (511 4 G О1 К 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3987467/24-10, (22) 11.12.85 (46) 07.01.88. Бюл. Р 1 (71) Томский политехнический институт им. С. М. Кирова (72) С. И. Владимиров, В. К. Ясельский, А. P. Мещеряков, М. Ф. Ткаченко, В. Г. Большаков и О. А. Горбаненко (53) 536 ° 53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1 932277, кл. G 01 К 7/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 446752, кл. G 01 К 15/00, 1972. (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Устройство предназначено для измерения температурных полей объекта при помощи термопар, при этом калибровка и .поверка измерительных каналов (ИК) производятся без нарушения их целостности в реальных условиях эксплуатации. Цель изобретения - повышение точности измерения при одновременном увеличении числа измерительных каналов. Устройство состоит из и идентичных ИК температуры и r каналов выработки калибро1364906 вочных сигналов. Каждый ИК состоит иэ термопары 1, последовательно с ней включенного резистивного делителя 2 и измерительного усилителя 3.

В состав каждого из г каналов выработки калибровочного сигнала входит фильтр 5, демодулятор 6 и одна иэ

r + 1 обмоток раэвяэывающего трансформатора 8. Подключение каналов выработки калибровочных сигналов к резистивным делителям во входных цепях

ИК осуществляется одновременно через групповой ко мутатор 4, Для управления модулятором устройство содержит триггер !О и генератор 11. При работе устройства на время калибровки и контроля групповой коммутатор одновременно подключает выходы r каналов выработки калибровочных сигналов к реэистивным делителям, а источник образцового напряжения вырабатывает уровни напряжения, соответствующие калибруемым точкам шкалы ИК. По окончании калибровки данной группы ИК подключается следующая группа и т.д.

1 ип.

Термопары 1 соединены через резистивные делители 2 с измерительными усилителями 3. Резистивные делители подключены к выходам коммутатора 4, 35

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к многоканальным устройствам измерения температуры при помощи термопар, в которых перед измерениями проводится электрическая калибровка измерительных каналов или определяются их мет.рологические характеристики при поверке или аттестации.

Цель изобретения - повышение точ10 ности измерения при одновременном увеличении числа измерительных каналов, На чертеже приведена схема пред15 ложенного устройства °

Устройство содержит и идентичных измерительных каналов, каждый из которых состоит из термопары 1, резистивного делителя 2 и измерительного

20 усилителя 3, выход которого подключен к регистрирующей аппаратуре или к устройствам ввода в 3ВМ (не показаны)

) групповой коммутатор 4, r каналов выработки калибровочных сигналов, каждый иэ которых состоит из фильтра

5 нижних частот, демодулятора 6, вторичной обмотки 7 трансформатора 8, модулятор 9, триггер 10, генератор

ll, вторичную обмотку 12 обратной

30 связи, фильтр 13, демодулятор 14, дифференциальный усилитель 15, источник 16 образцового напряжения. входы которого соединены с фильтрами

5. Фильтры 5 через демодуляторы 6 связаны с вторичными обмотками 7 трансформатора 8. Первичная обмотка трансформатора соединена с модулятором 9, связанным через триггер 10 с генератором 11. Выход источника 16 образцового напряжения соединен с неинвертирующим входом дифференциального усилителя 15, инвертирующий вход которого соединен через фильтр

13 и демодулятор 14 с вторичной обмоткой 12 обратной связи, а его выход подключен к средней точке 17 первичной обмотки трансформатора. !

В качестве дифференциального усилителя 15 целесообразно использовать операционный усилитель, а демодуляторы 6 и 14 выполнить в виде синхронных детекторов на интегральных прерывателях. Возможным вариантом реализации модулятора 9 явяяется его построение на основе транзисторного двухполупериодного модулятора. Групповой коммутатор 4 может быть как контактным, так и бесконтактиым. Его конкретная реализация зависит от общего числа измерительных каналов и и от числа каналов выработки калибровочных сигналов r. При n > 100 коммутатор можно составить из r серийно выпускаемых коммутаторов, например типа Ф7100, Ф240 и др. Для обеспечения равенства выходных калибровочных сигналов необходимо добиться идентичности исполнения всех каналов выра)364906 но подается калибровочный сигнал.

Формула изобретения

k.mпГ к

1 где k— число испытаний в одной точке шкалы измерительного канала; число точек шкалы; число измерительных каналоч; время установления выходного

m и о сигнала измерительного канала; число измерительных каналов, на выходы которых одновременСоставитель В. Голубев

Редактор В. Данко Техрер,М.Äèäûê Корректор M. Демчик

Заказ 6585/33

Тираж 607 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, >Е-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ботки калибровочных напряжений, а при изготовлении трансформатора применить мультифилярную намотку.

При работе устройства на время калибровки и контроля групповой коммутатор одновременно подключает r выходов фильтров к r из и резистивным делителям в цепи термопар, источник образцового напряжения вырабатывает уровни напряжения, соответствующие калибруемым точкам шкалы измерительного канала. По окончании калибровки данной группы измерительных каналов подключаются следующие

r реэистивных делителей и т.д. Управление групповым коммутатором и источником образцового напряжения целесообразно возложить на ЭВМ.

Время, затрачивае,1ое на калибровку или контроль всех измерительных каналов, можно оценить в соответствии с выражением

Многоканальное устройство для измерения температуры, содержащее включенные в каждом иэ каналов термозлек10 трический преобразователь, реэистивный делитель и измерительный усили тель, источник образцового напряжения, последовательно включенные автогенератор, триггер, модулятор итрансформатор, первичная обмотка которого выполнена со средней точкой и подключена к выходу модулятора, демодуляторы-детекторы, подключенные индивидуально к вторичным обмоткам трансформатора, и фильтры нижних частот, включенные на выходе демодуляторов-детекторов, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения точности измерения при одновременном

25 увеличении числа измерительных каналов, в него введены групповой коммутатор и дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с выходом одного иэ фильтров нижних частот, его неинвертирующий вход подключен к выходу источника образцового напряжения, а его выход - к средней точке первичной обмотки трансформатора, при этом выходы других

Фильтров нижних частот подключены к входам группового коммутатора, выходы которого соединены с резистивными делителями измерительных каналов.