Устройство для измерения температуры

 

Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить точность измерений путем улучшения воспроиз- . водимости метрологических характеристик . В устройстве тепловьфавниванлцее тело выполнено из двух -частей 11 и 12, электроизолированных друг от друга посредством изоляции 13. В полостях тепловыравнивающего тела, геометрические оси которых расположены на одной изотермической поверхности 16, размещены свободные концы 14 термоэлектрического преобразователя и термочувствительный резистор. Непосредственный контакт концов 14 термоэлектрического преобразователя с тепловыравнивающим телом и размещение их на изотермической поверхности обеспечивает равенство температур при каждой повторной сборке, что позволяет снизить трудоемкость настройки устройства. 2 ил i (Л 75 N) 15

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Г>1) 4 С 0 1 К 7 1 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (6)) )337676 (2)) 4)8))37/24-10 (22) 16,01.87 (46) 07.09.88. Бюл. Ф 33 (7)) Государственный научно-исследо" вательский и проектный институт редкометаллической промьппленности

"Гиредметн (72) В.Л. Лебедев и Я.И. Стиоп (53) 536.53 (088.8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить точность измерений путем улучшения воспроизводимости метрологических характеристик. В устройстве тепловыравнивающее

ÄÄSUÄÄ 1422024 А 2 тело выполнено из двух частей 11 и

12, электроизолированных друг от друга посредством изоляции 13. В полостях тепловыравнивающего тела, геометрические оси которых расположены на одной изотермической поверхности

16, размещены свободные концы 14 термоэлектрического преобразователя и термочувствительный резистор. Непосс редственный контакт концов 14 термоэлектрического преобразователя с теп— ловыравнивающим телом и размещение их на изотермической поверхности обеспечивает равенство температур при каждой повторной сборке, что позволяет снизить трудоемкость настройки устройства. 2 ил.

1422024

30

55

Изобретение относится к термометрии, а именно к устройствам для измерения температуры различных процессов с использованием в качестве чувствительного элемента термоэлектрического преобразователя-термопары и является усовершенствованием изобретения по авт.св.,11- 1337676.

Целью изобретения является повышение точности измерений путем улучшения воспроизводимости метрологических характеристик.

На фиг. l приведена электрическая схема устройства; на фиг. 2 — тепловыравнивающее тело, аксонометрия.

Устройство содержит термоэлектрический преобразователь 1. (термопару ), четырехплечий электрический мост, образованный термочувствительным резистором 2 и термонезависимыми резист6рами 3-5, причем резистор

5 моста, противолежащий термочувствительному резистору 2, выполнен составным из двух последовательно вклю1 И ченных резисторов 5 и 5, измерительный прибор 6, включенный последовательно с термоэлектрическим преобразователем l в измерительную диагональ моста (точки с и d). Точки с и е моста соединены с входами дифференциального усилителя 7, выход которого соединен с базой биполярного управляющего транзистора 8, коллекторно-эмиттерный переход которого включен последовательно с нагревателем 9, размещенным на наружной поверхности тепловыравнивающего тела

10, выполненного из двух частей ll и 12, электроизолированных одна от другой посредством изоляции 13 (фиг. 2).

С каждой из частей ll и 12 тепловыравнивающего тела имеют .непосредственный тепловой контакт свободные концы 14 термоэлектрического преоб" раэователя 1: в процессе сборки каждый свободный конец 14 размещается в полости на соответствующей части

ll или 12 и закрепляется изоляцией

13 (например, изоляционной лентой), которая одновременно осуществляет и их электрическую изоляцию. Геометрические оси полостей, в которых размещаются свободные концы термоэлектрического преобразователя и термочувствительный резистор 2 (полость

15), расположены на одной изотермической поверхности 16, имеющей для цилиндрического тепловыравнивающего тела форму цилиндра с произвольным радиусом (на фиг.2 показана пунктиром).

Затем обе части тепловыравнивающего тела 10 соединяют друг с другом.

Поверх нагревателя 9 на тепловыравнивающее тело наносится теплоизоляция (на фиг. 2 не показана) . Питание нагревателя 9 и электрического моста осуществляется от стабилизированного источника 17 питания.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение от источника 17 питания подается на нагреватель 9 и диагональ питания ав электрического моста. Напряжение U снимаемое с точек с и е на вход операционного усилителя 7, не равно нулю, поэтому на входе усилителя 7 появляется напряжение, которое открывает управляющий транзистор 8 и по нагревателю

9 протекает ток, разогревающий тепловыравнивающее тело 10. Прн достижении расчетной температуры, которая выбирается выше максимального значения, ожидаемого в месте размещения свободных концов 14 термоэлектрического преобразователя 1, напряжение

Псе с TBHQBится pGBHblM нулю ю управляю щий транзистор 8 прикрывается и ток через нагреватель 9 уменьшается.

Полярность сигнала U выбирается таким образом, что при температуре меньше расчетной транзистор 8 QTKpbl вается и по нагревателю 9 течет ток, а при температуре, равной или болше расчетной, транзистор 14 прикрывается и ток через нагреватель 12 уменьшается.

После достижения теплового равновесия, когда температура термочувствительного резистора 7 и свободных концов 14 термоэлектрического преобразователя 1 сравнивается с расчетной, разбаланс в измерительной диагонали электрического моста (между точками с и d) становится равным термоЭДС свободных концов 14 термоэлектрического преобразователя. Эта термоЭДС складывается с термо-ЭДС термоэлектрического преобразователя 1 и измерительный прибор 6 автоматически показывает значение температуры с учетом компенсации влияния изменения температуры свободных концов термоэлектрического преобразователя.

Составитель Н. Со лов вева

Техред Л. Олийнык

Корректор С, Черни

Редактор А. Шандор

Тираж 607

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Заказ 4419/38

Производственно-полиг/афическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 142202

Благодаря непосредственному контакту свободных концов 14 термоэлектрического преобразователя с тепловыравнивающим телом 10 н размещению

5 их на изотермической поверхности, обеспечивается равенство температур при каждой повторной сборке, что обеспечивает воспроиэводимость характеристик и позволяет снизить трудоемкость сборки и настройки устройства.

За счет работы системы регулирования, состоящей из операционного уси- 15 лителя 7 и управляющего транзистора

14, температура в месте размещения свободных концов 14 термоэлектричес4

4 кого преобраэователя изменяется в о узких пределах (не более 0,5 С) .

Фо рмула из о 6ре т ения

Устрсйство для измерения температуры по авт.св. У 1337676, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности измерений, тепловыравнивающее тело выполнено из двух электроизолированных одна от другой частей, а геометрические оси полостей, в которых размещены термочув.ствнтельный резистор и свободные концы термоэлектрического преобразователя, контактирующие каждый с одной из частей тепловыравнивающего тела, расположены на одной изотермической поверхности.