Устройство для измерения температуры

Авторы патента:

G01K7/203 - Измерение температуры термометрами, действие которых основано на использовании термочувствительных элементов, электрических или магнитных (термометры, дающие иные показания, чем мгновенное значение температуры G01K 3/00; измерение электрических или магнитных величин G01R)

G01K7/20 - в специально приспособленных цепях, например мостовых схемах

Владельцы патента RU 2676821:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина" (RU)

Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения физических величин с первичными резисторными датчиками. Устройство содержит термометр сопротивления R_T, включенный в мостовую схему 1, диагональ питания которой через балластный резистор 2 подключена к обмотке 3 трансформатора 4, а измерительная диагональ через последовательно соединенную выходную обмотку трансформатора 5 связана с входом усилителя 6 переменного тока. Выход усилителя соединен с выходом устройства и входной обмоткой трансформатора 5. Технический результат – повышение надежности работы устройства для измерения температуры. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения физических величин с первичными резисторными датчиками, в частности для измерения температуры с использованием терморезисторов.

Известно устройство измерения температуры (А.С. СССР №158113, МПК G01K 7/00, опубл. 1963, Бюл. №20), содержащее измерительный мост, фазочувствительный усилитель, исполнительный двигатель, бесконтактный компенсирующий элемент, выполненный в виде дифференциального трансформатора с перемещающимся сердечником, дифференциальная обмотка которого включена на вход электронного усилителя последовательно с диагональю измерительного моста, вторая обмотка включена в диагональ питания моста, а третья - возбуждающая - в сеть переменного тока.

Недостатком таких устройств является сравнительно низкая надежность работы ввиду использования реверсивного двигателя, связанного через эксцентрик с перемещающимся сердечником (плунжером), т.е. наличие электромеханических преобразователей в цепи отрицательной обратной связи устройства.

Наиболее близким к предлагаемому устройству для измерения температуры является устройство для измерения температуры, принятое за прототип (патент RU №2486482 С1, МПК 7/20 опубликовано 27.06.2013, Бюл. №18), содержащее измерительный мост с термочувствительным элементом, электронный усилитель, бесконтактный компенсирующий элемент в виде дифференциального трансформатора с перемещающимся сердечником (плунжером), дифференциальная обмотка которого соединена с входом электронного усилителя последовательно с диагональю измерительного моста, вторая обмотка включена через балластный резистор к диагонали питания моста, а третья - возбуждающая - с сетью переменного тока, а также выпрямитель постоянного тока и две пластины конденсатора, одна из которых является жесткой, а вторая - упругой, разделенными диэлектриком, причем вход выпрямителя связан с выходом усилителя, а выход - с выходом устройства и пластинами конденсатора, упругая пластина которого соединена с плунжером дифференциального трансформатора.

Недостатком этого устройства является также сравнительно низкая надежность работы в виду использования упругой пластины конденсатора, соединенной с плунжером дифференциального трансформатора в цепи отрицательной обратной связи устройства.

Техническим результатом заявляемого устройства является повышение надежности его работы.

Технический результат достигается тем, что в устройство для измерения температуры, содержащее измерительный мост с термочувствительным элементом, электронный усилитель, выход которого связан с выходом устройства, первый трансформатор, вторая обмотка которого через балластный резистор подключена к диагонали питания моста, а первая - возбуждающая - к сети переменного тока, второй трансформатор, выходная обмотка которого через последовательно соединенную измерительную диагональ моста соединена с входом усилителя, а входная - с выходом усилителя и выходом устройства.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Термометр сопротивления R_T включен в мостовую схему 1, диагональ питания которой через балластный резистор 2 подключена к обмотке 3 трансформатора 4, а измерительная диагональ через последовательно соединенную выходную обмотку трансформатора 5 связана с входом усилителя 6 переменного тока, выход которого соединен с выходом устройства и входной обмоткой трансформатора 5.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии разбаланса моста на входе усилителя напряжение отсутствует. Напряжение в выходной обмотке трансформатора 5 также равно нулю. При росте температуры изменяется сопротивление терморезистора R_T, появляется напряжение в измерительной диагонали, которое через последовательно включенную выходную обмотку трансформатора 5 с напряжением в противофазе подается на вход усилителя 6. Выходной сигнал усилителя компенсирует напряжение разбаланса измерительной диагонали моста 1 со статической погрешностью, определяемой коэффициентом усиления следящей системы автоматического управления (обратно пропорционально этому коэффициенту).

В установившемся режиме напряжение U_вых и его фаза на выходе 6 усилителя однозначно характеризуют измеряемую температуру.

Предлагаемое устройство характеризуется повышенной точностью и надежностью работы по сравнению с прототипом в виду отсутствия узлов с механическим пространственным перемещением.

Устройство для измерения температуры, содержащее измерительный мост с термочувствительным элементом, электронный усилитель, выход которого связан с выходом устройства, трансформатор, вторая обмотка которого через балластный резистор подключена к диагонали питания моста а первая - возбуждающая - к сети переменного тока, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено вторым трансформатором, выходная обмотка которого через последовательно соединенную измерительную диагональ моста соединена с входом усилителя, а входная - с выходом усилителя и выходом устройства.

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения температуры высокотемпературных процессов в газодинамике в условиях воздействия высоких давлений и газодинамического напора.

Способы и устройства для обнаружения обледенения на воздушном летательном аппарате // 2662348

Группа изобретений относится к способу обнаружения обледенения на летательном аппарате и датчику обледенения. Для обнаружения обледенения размещают датчик обледенения на наружной поверхности летательного аппарата, создают заряд на поверхности слоя пироэлектрического материала датчика.

Способ измерения температуры наружного воздуха // 2661459

Способ измерения температуры наружного воздуха относится к способам измерения температуры наружного воздуха и отображения ее текущего значения на экране компьютера.

Устройство для изготовления микротермопар // 2660323

Изобретение относится к устройствам для изготовления микротермопар с рабочим спаем, образованным сваркой встык, и может быть использовано для оперативного изготовления в лабораторных условиях единичных или мелкосерийных партий микротермопар различного типа из проволоки с диаметрами от 200 мк и менее при подготовке и проведении теплофизических и тепловых испытаний в условиях быстропротекающих процессов теплообмена при значительных градиентах температуры, характерных для конструкций аэрокосмической техники, ядерной энергетики и металлургии.

Устройство индикации относительного перемещения объектов // 2657130

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для одновременной регистрации температуры и взаимного предельного перемещения составных частей изделия в условиях высокой температуры.

Устройство для диагностики оборудования (измерительный канал) // 2654996

Изобретение относится к вибрационной метрологии. Устройство для диагностики оборудования состоит из первичного и вторичного преобразователей.

Система контроля температур топливного бака окислителя ракеты космического назначения "союз-2" // 2651554

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к устройствам обеспечения непрерывного контроля температуры заправленного окислителя в топливном баке ракеты космического назначения (РКН) «Союз-2».

Устройство для измерения температуры резца естественной термопарой // 2650827

Изобретение относится к области измерения температур, в частности, измерения температуры резания при точении. Исследование процессов резания предполагает измерение и фиксирование различных явлений, протекающих в технологической системе.

Измерение однородной температуры катушки путем увеличения сопротивления провода // 2645900

Изобретение относится к способу измерения температуры намотанного компонента, содержащему подачу известного постоянного тока в калибровочный провод (1) из резистивного материала; причем сопротивление калибровочного провода меняется вместе с температурой согласно известному закону; измерение разности потенциалов между зажимами (7a, 7b) упомянутого калибровочного провода; и этап вычисления, в ходе которого разность потенциалов преобразуется в среднюю температуру калибровочного провода; причем упомянутый калибровочный провод (1) намотан внутри катушки и уложен в ряд витков «Вперед» (5) и в ряд витков «Обратно» (6), объединенных попарно по существу с одинаковыми геометрической формой и местом расположения.

Нормализованная динамика процесса // 2633300

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в обрабатывающих установках жидкости и газа. Измерительная система включает в себя модуль (930) построения фильтра, который строит фильтр верхних частот (902) для фильтрации показаний датчика, характеризующих переменную процесса.

Измерение температуры на потенциале высокого напряжения // 2633292

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для измерения температуры оптического преобразователя тока. Предлагается система для измерения температуры на потенциале высокого напряжения.

Передатчик температуры процесса с улучшенной диагностикой датчика // 2617885

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для контроля технологических параметров в производственных процессах. Передатчик (12) температуры процесса выполнен по меньшей мере с одним датчиком (32) температуры, имеющим множество проводов.

Цифровой измеритель температуры // 2549255

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения температуры контактными резисторными датчиками в окружающей среде и в технологических процессах. Техническим результатом изобретения является повышение точности за счет уменьшения динамической погрешности измерения, обусловленной тепловой инерцией датчика, снижения случайной и систематической погрешностей вторичного измерительного преобразователя схемно-алгоритмическим способом. Измеритель выполнен в составе измерительного моста 1, блока преобразования и обработки 2 и источника питания 3.

Измерение температуры технологической текучей среды // 2543689

Изобретение относится к системам управления и контроля производственных процессов и может быть использовано для измерения температуры технологической текучей среды.

Устройство для измерения температуры // 2486482

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения физических величин с первичными резисторными датчиками. .

Устройство для теплового каротажа скважин // 2314416

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может найти применение для определения тепловых свойств пластов горных пород, окружающих как бурящиеся, так и обсаженные колонной скважины, а также для определения технического состояния эксплуатирующихся скважин и режимов работы их оборудования.

Устройство для измерения разности температур // 2311621

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах температурного контроля газотурбинных двигателей летательных аппаратов, электрооборудования электростанций и т.д.

Устройство для измерения разности температур // 2265195

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в системах температурного контроля газотурбинных двигателей летательных аппаратов, электрооборудования электростанций и т.д.

Цифровой измеритель температуры // 2072722

Устройство для измерения разности температур // 1695150

Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить точность измерения разности температур Ток от источника 4 тока протекает через последовательно соединенные термопреобразователи 1 и 2 сопротивления .

Цифровой измеритель температуры // 2677262

Предлагаемое изобретение относится к термометрии. Заявлен цифровой измеритель температуры, который содержит мостовую измерительную схему 1, в плечи которой включены датчик температуры 2 и термочувствительный элемент терморезистора косвенного подогрева-охлаждения (ТКП) 3, измерительная диагональ которой через последовательно соединенные усилитель 4, селектируемый пиковый детектор (СПД) 5, запоминающую емкость 6, генератор управляемой частоты (ГУЧ) 7, стандартизатор импульсов по длительности и амплитуде 8 подключена к полупроводниковой обмотке подогрева-охлаждения ТКП 3. Выход ГУЧ 7 соединен с входом цифрового индикатора температуры 9, диагональю питания моста и цепью управления пикового детектора 5. Питание мостовой схемы однополярными импульсами высокой скважности исключает саморазогрев измерительным током плеч моста. Технический результат - повышение точности работы цифрового измерителя температуры и расширение его функциональных возможностей. 1 ил.