Глубинный термометр

 

Изобретение относится к области температурных измерений и позволяе.т повысить точность измерения при работе с термопреобразователями сопротивления с отрицательным температурным коэффициентом путем уменьшения погрешности измерения , связанной с нестабильностью параметров элементов термометра . При .подаче на вход интегратора 10 через переклйзчатель 7 и буферньш усилитель 16 напряжения с измерительной диагонали измерительного моста 3, пропорционального изменению сопротивления термопреобразователя , напряжение на его выходе , линейно растет до порогового напряжения пороговой схемы 15. После срабатьшания схемы 15 в течение интервала времени t, формируемого формирователем 17, на вход интегратора 10 через переключатель 7, управляемый сигналами с выхода формирователя 17, и буферный усилитель 16 подается напряжение с резистора 5, что ведет к разряду конденсатора 12 интегратора. В установившемся режиме частота на выходе формирователя 17 импульсов f &R/R-to где uR - приращение сопротивления термопреобразователя R - сопротивление термопреобразователя при начальной температуре. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19l (11) (51l 4 01 К 7/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

° °

Ф с с0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4158019/24-10 (22) 10 ° 12.86 (46) 07 ° 10.88 ° Бюл. 1(37 (» ) Уфимский нефтяной институт (72) Л.Н. Латышев, Н.А. Хлесткин, И.Г. Цируль и P.Æ. Габдуллин (53) 536.531(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1000786, кл. G 01 К 7/24, 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 894578, кл. G 01 R 17/10, Н 03 К 13/20, 1979. (54) ГЛУБИННЫЙ ТЕРМОМЕТР (57) Изобретение относится к области температурных измерений и поз-— воляет повысить точность измерения при работе с термопреобразователями сопротивления с отрицательным температурным коэффициентом пу" тем уменьшения погрешности измерения,.связанной с нестабильностью параметров элементов термометра. При,подаче на вход интегратора 10 через переключатель 7 и буферный усилитель 16 напряжения с измерительной диагонали измерительного моста 3, пропорционального изменению сопротивления термопреобразователя, напряжение на его выходе линейно растет до порогового напряжения пороговой схемы 15. После срабатывания схемы 15 в течение интервала времени 1, формируемого формирователем 17, на вход интегратора 10 через переключатель 7, управляемый сигналами с выхода формирователя 17, и буферный усипитель

16 подается напряжение с резистора

5, что ведет к разряду конденсатора

12 интегратора. В установившемся режиме частота сигнала на выходе формирователя 17 импульсов f =АЗ/R 1„ где А — приращение сопротивления термопреобразователя; R — - сопротивление термопреобразователя при начальной температуре. 2 ил.

1428946

Изобретение относится к области температурных измерений, а именно, устройствам для измерения температуры с частотно-импульсным выходным сиг5 налом, работающим с термопреобразователями сопротивления с отрицательным температурным коэффициентом, и может быть использовано при измерении температуры в нефтяных и газовых скважинах.

Цель изобретения - повышение точности измерения при работе с термопреобразователями сопротивления, имеющими отрицательный температурный коэффициент, путем уменьшения погрешности измерения, связанной с нестабильностью параметров элементов термометра.

На фиг. 1 приведена блок-схема глубинного термометра; на фиг. 2— временная диаграмма его работы.

Термометр содержит источник I питания„ термопреобразователь 2 сопротивления, с отрицательным температурным коэффициентом включенный в одно из плеч измерительного моста 3 в другие плечи которого включены постоянные резисторы 4-6 с сопротивлением R, равным сопротивлению термопреобразователя 2 R при начальной температуре Т, переключатель 7, состоящий из двух ключей 8 и 9, интегратор IО на основе операционного усилителя 11 с конденсатором 12 и резисторами 13 и 14, схему 15 сравнения, буферный дифференциальный усилитель 16 и формирователь 17 импульсов, имеющий генера- 40 тор 18 импульсов и триггер 19.

Термометр работает следующим образом.

При начальной температуре Т, сопротивление термопреобраэователя 2 45 равно сопротивлению резисторов 4-6 и напряжение на измерительной диагонали измерительного моста равно нулюе

При изменении сопротивления термо- 5О преобразователя 2 на величину AR вследствие изменения температуры измеряемой среды измерительной диагонали моста возникнет напряжение

U gR (55 где U — напряжение питания источника

1 питания.

Это напряжение через замкнутый ключ 8 (ключ 9 разомкнут) подается на дифференциальный усилитель 16. Выходное напряжение усилителя 16 подается на интегратор 10, напряжение которого изменяется по линейному закону 1, U KULAK dt, 1 (2)

44 о где R> è

С вЂ” соответственно сопротивление и емкость резистора 13 и конденсатора 12 интегратора 10, К вЂ, коэффициент усиления усилителя 16.

По истечении интервала времени (фиг ° 2) выходное напряжение интегратора 10 достигает некоторого порогбвого уровня U„ При этом срабатывает схема 15 сравнения и запускает формирователь 17 импульсов.При этом замыкается ключ 9, а ключ 8 раз-, I мыкается. Ключ 9 замкнут на время t, .

В течение этого интервала времени на вход буферного дифференциального усилителя 16 поступает напряжение (3)

Полярность этого напряжения противоположна полярности напряжения

ДБ, вследствие чего напряжение на выходе интегратора уменьшается до момента окончания интервала времени 1 . В момент окончания интервала времени t замыкается ключ 8, а ключ 9 размыкается и процесс заряда конденсатора интегратора повторяется.

Установившийся режим работы тер— мометра характеризуется уравнением

1 1

R„C R„C — ЬБ-К t, = U, К t, (4)

Выходная частота определяется выражением

l о (5)

Определив из (4) с учетом (2 и 3) значение т,, получают

« ьВ

2R t. (6)

Из выражения (6) видно, что глубинный термометр имеет линейную шкалу в широком диапазоне изменения со1428946 противления термопреобразователя.На коэффициент преобразования не влияет изменение коэффициента усиления усилителя, нестабильность постоянной времени интегратора и напряжения источника питания измерительного моста. изобретения

Формула

Ьюр б

Составитель В. Куликов

Редактор F.. Папп Техред М .Дидык Корректор С. Шекмар

Заказ 5114/37 Тираж 607 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

Глубинный термометр, содержащий термопреобразователь сопротивления, включенный в плечо измерительного резистивного моста, питающая диагональ которого подключена к источнику . 1В питания, интегратор, вход которого соединен с выходом буферного усилителя, а выход через схему сравнения соединен с управляющим входом формирователя импульсов, о т л и ч а — 20 ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения при работе с термопреобразователями, имеющими отрицательный температурный коэффициент, путем уменьшения погрешности измерения, связанной с нестабильностью параметров элементов термометра, в него введен переключатель, управляющие входы которого соединены с выходами формирователя импульсов, при этом первый вход буферного усилителя соединен с первой вершиной измерительной диагонали измерительного моста, образованной соединением постоянных резисторов, а второй вход подключен к выходу пере щочателя, входы которого соответственно соединены с второй вершиной измерительной диагонали и вершиной питающей диагонали измерительного моста.