Устройство для измерения температуры

 

ю е

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистичесеа

Республик

< >708175 (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 665217 (22) Заявлено 21.11.77 (21) 2545367/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 05.01.80. Бюллетень№ 1

Дата опубликования описания 15.01.80 (51) М. Кл 2

G01 К7/20

Гваудврвтеенный квмктет

СССР ее делам нзебретеннй н вткрытнй (53) УДК 536.531 (088.8) (72) Авторы изобретения

Буй Ван Шанг, Н. Г. Ковальчук и Е. С. Полищук

Львовский ордена Ленина политехнический институт (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к измерениям температуры, может нвйти применение при точных измерениях разности температур с представлением результатов в цифровой форме.

В основном авт. св. № 665217 описано устройство для измерения температуры, содержащее последовательно соединенные термопреобразователь, усилитель, переключатель тактов, интегратор, нуль-орган и ключ, соединяющий генератор тактовых импульсов со счетчиком и блоком цифрового отсчета, причем параллельно конденсатору интегратора через второй переключатель тактов включен резистор, соединенные последовательно источник опорного напряжения, третий переключатель тактов и второй интегратор подключены ко второму входу нуль-органа, а также блок управления, соединенный с ключами. При измерении разности температур применяют встречно соединенные термопреобразователи. Включение такого дифференциального термопреобразователя на вход устройства приводит к существенной погрешности измерения, поскольку подавляющее большинство термопреобразователей имеет нелинейную характеристику преобразования. Непостоянство чувствительности термопреобразователей приводит к тому, что выходной сигнал дифференциальных термопреобразователей зависит как от разности температур, так и от области, в которой производится измерение, т. е. от температуры одного из термопреобразователейИ.

Цель изобретения — повышение точности измерения разности температур и расширение функциональных возможностей устройства.

Для достижения этой цели в известное устройство введены термопреобразователь и усилитель, вход которого связан с выходом дополнительного термопреобразователя, а выход — с третьим переключателем тактов.

На рисунке представлена структурная электрическая схема устройства для измерения разности температур.

Устройство содержит последовательно соединенные термопреобразователь 1, усилитель 2, переключатель тактов 3, интегратор 4, нуль-орган 5, ключ 6, соединяющий

708175 генератор счетных импульсов 7 со счетчиком 8 н блоком цифрового отсчета 9, причем параллельно конденсатору Сс интегратора через переключатель тактов 10 включен резистор Ка,соединенные последовательно термопреобразователь 11, дополнительный усилитель 12, переключатель 13 и интегратор 14, подключенные ко второму входу нуль-органа, а также блок управления

15 соединенный со всеми ключами.

Устройство работает следующим образсцМ, В первом такте переключатели тактов 3

13 замкнуты, а переключатель 10 разомкссут. За время Т» заряжаются конденсатоРЫ Сс и Са от напряжений U и U yg,cooTветственно, где U — — Кг Ui k сс ; U ì. =

=Ка11с4 с7 — напряжения первого и второго термопреобразователей после усиления и вычетания постоянных не зависимых от температуры членов их интерполяционного уравнения: Кс, Ка — коэффициенты усиления первого и второго усилителей соответственно, 9с, Bа — температуры, Ц1Т вЂ” постоянные коэффициенты. Знаки плюс и минус перед членом 8/z соответствуют монотонно возрастающей и монотонно убывающей характеристикам термопреобразователей.

Выходные напряжения интеграторов 4 и 14 в конце первого такта определяются выражениями

1-1 g =-1-1 ss ™ (1) я,сс

Во втором такте переключатели 3, с 3 размыкаются, а 10 замыкается, Конденсатор Сс разряжается через резистор Ра по экспоненциальному закону до напряжессия()

В момент, когда U>g 7 на с = Ugс, конденсатор С разряжается до нуля. Время разряда конденсатора С с определяется выражением

Т в = КаСс4п — . й, Заполнив интервал времени импульсалси с генератора 7, с учетом (1) и (2),имеем:

1Ч = 1 К С Й Kl — "- - с- - - ° (Π— Oа) а 1 К,я,сс — т (Ъ с

При 4КаСс = Т и Кс К Са = Кайс Сс выражение (3) имеет вид

N — — + (Ос — 6а). (4)

Б соответствии с выражением (4) имеются два случая:

1) для термопреобразователей с монотонно возрастающей характеристикой, например, типа ПП-1, температура первого должна быть больше температуры второго;

2) для термопреобразователей с монотонно убывающей характеристикой, например, типа BP-5/20 и ПТС, температура второго больше температуры первого.

1Е

Как видно из выражения (4), показание прибора Nj не содержит постоянного члена и равняется разности измеряемых температур. Это позволяет применять серийные типы приборов интегрирующего время-импульсного преобразования с незначительным изменением схемы.

Настоящее устройство позволяет повысить точность измерения разности температур,обладает универсальностью, так как оно работает с термоэлектрическими преобразователями и термопреобразователями сопротивления, имеющими как монотонно возрастающие, так и монотонно убывающие градуировочные характеристики.

Например, при измерении разности температур термопреобразователями типа

BP-5/20 в диапазоне 1440 — 1800 С погрешность от нелинейности в устройстве-прототипе составляет приблизительно 14 С. Пред.i:.. ;-::å: ное устройство позволяет уменьшить указанную погрешность в 30 раз.

Форму.га изобретения

Ъ стройство для измерения температуры по авт. св. № бб5217, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения функциональных возможностей, в него введены термопреобразователь и усилитель, вход которого связан с выходом дополнительного термопреобразователя, а выход — с третьим переключателем тактов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 24511733/18 — 10, кл. G 01 К 7/20, 1977.

Составитель Н. Горшкова

Редактор Б. Федотов Техред К. Шуфрич Корректор Н. Степ

Заказ 8472/35 Тираж 7i3 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П П П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4