Устройство для измерения температуры

 

О П И С А Н И Е <>777472

ИЗОБРЕТЕН И Я

Союз Советскнх

Соцналнстнческнх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 25.04.79 (21) 2757695/18-10 (51) М.Кл. "6 01 К 7/ОО с присоединением заявки— (23) Приоритет—

Государственный номнтет ло делам нзабретеннй н открытий (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень Хо 41 (45) Дата опубликования описания 04.12.80 (53) УДК 536.53 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. П. Ардашев, В. И. Лебедев, В. C. Лукманов, Н. Ф. Федоров и А. Л. Шеланков (71) Заявитель Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для контроля температуры криогенных объектов.

Известно устройство для измерения

"температуры, содержащее термочузствительные криотроны, подключенные к источнику питания Ii 1).

Однако известное устройство не обеспечивает измерение температуры стребуемой точностью.

Наиболее близким по технической сущности к данному предложению является устройство для измерения температуры, содержащее генератор пилообразного напряжения, состоящий из последовательно соединенных предусилителя, формирователя линейно изменяющегося напряжения иусилителя мощности, тор мочувствительныс криотроны, соединенные в сверхпроводящий контур триггерного типа, в котором предусилитель генератора пилообразного напряжения и источник литания подкл|оче;ны к вентилю второго криотрона, соединенного последовательно с третьим криотро,ном, управляющая обмотка, которого поzключена ко второму источнику питания через электронный ключ, подключенный к выходу ждущего мультивибратора, который подсоединен также через линию задержки и генератор прямоугольных импульсов ко входу формирователя линейно изменяющегося напряжения, подсоединенного вторым выходом ко входу мультивибратора и ко входу счетчика интервалов времени (21.

Однако известное устройство не обладает требуемой точностью измерения температуры из-за погрешности, обусловленИ ной уровнем шумов во внешнем пороговом устройстве,,которое выдает сигнал на остановку счета электронного частотомера.

Целью изобретения является повышение точности измерения, для чего сверхпроводящий контур триггерного типа подключен к усилителю мощности генератора пилообразного напряжения, а управляющая об мотка первого криотрона соединена последовательно с управляющей обмоткой вто20 рого и вентилем третьего .криотронов.

Предложенное устройство поясняется тремя фигурами. На фиг. 1 приведена схема устройства, где: 1 — криотронный контур триггерного типа; 2 — измеряемый объект, например, криостат с хладагентом;

8 — источник питания; 4 — чувствительный криотрон; 5 — генератор пилообразного напряжечия; 6 — предусилитель; 7 — формирователь линейно изменяющегося напряжения; 8 — усилитель мощности; 9 — гене777472 ратор прямоугольных импульсов; 10 — второй криотрон; 11 — дополнительный источник питания; 12 — тревий криотрон; 1,3 —— электронный ключ; 14 — ждущий мультивибратор; 15 — линия задержки; 16 счетчик интервалов времени.

На фиг. 2 приведена временнаядиаграмма,работы устройства, где U;. — импульсы напряжения, I,, — импульсы тока.

На фиг. 3 показана зависимость чувствительности устройства от температуры.

Устройство работает следующим ооразом. В исходное состояние устройство при,водится подачей прямоугольного импульса в управляющую обмотку криотрона 12, при этом ток в правой и левой ветвях криотронного контура равен нулю.

Сигнал U< генератора прямоугольных импульсов запускает нормирующий прямоугольный импульс U, определяющий длительность нарастания напряжения Уз формирователя линейно изменяющегося напряжения 7. Линейно нарастающий ток

I, после усилителя 8, переводит вентиль криотрона 4 в нормальное состояние (U.,).

Управляющая обмотка криотрона 4 представляет собой обратную положительную связь между правой и левой ветвями .контура. Вследствие этого нарастающий ток в лравой ветви и, следовательно, в упразляющей обмотке криотрона 4, своиM ма"нитным. полем форсирует процесс перекачки тока из левой ветви в правую, в результате такого перераспределения на потенциаль.ных концах криотрона 10 появляется импульс Uq. Этот импульс усиливается в предуоилителе б Uq и оорывает нормирующий.. прямоугольный импульс У и, следовательно, оканчивается процесс нарастания напряжения U3 и тока Iь Задний фронт нормирующего импульса Uz формирователя линейно изменяющегося напряжения 7 запускает ждуший мультивибратор 14, импульс которого U> замыкает электронный ключ 18 в цепи питания управляющей обмотки криотрона 12 (1Д. Причем величина тока в управляющей обмотке, выбирается достаточной для уверенного перевода вечтиля в нормальное состояние, этим достигается перевод криотронного контура в исходное состояние. Одновременно импульс с выхода мультивибратора через линию задержки 15, время задержки котовой выбиралось из расчета полного окончания переходных процессов в сверхпроводящем контуре,,связанных с перераспределением токов:, поступает .на вход внешнего запуска генератора прямоугольных колебаний 9. В

4 } ." r режиме измерения одного значения температуры на этот цикл работы устройства заканчивается, в случае же режима непрерывного слежения за значением измеряемой температуры, под действием импульса на входе внешнего запуска генератор вырабатывает импульс прямоугольной формы

U3(U ), и цикл измерений возобновляется.

Измерение температуры производится при этом счетчиком интервалов времени Iб, (Ug) по длительности прямоугольного импульса U формирователя линейно изменяющегося напряжения.

Использование предложенного устройства позволяет наряду с увеличением точности измерения повысить быстродействие и i величить надежность устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее генератор пилообразного напряжения, состоящий из последовательно соединенных предусилителя, формировате25 ля линейно изменяющегося напряжения и силителя мощности, термочувствительные криотроны, соединенные в сверхпроводяший контур триггерного типа, в котором предусилитель генератора пилообразного напряжения и источник питания подключены к вентилю второго,криотрона, соединенного последовательно с третьим криотрсном, управляющая обмотка которого подключена,к второму источнику питания че35 рез электронный ключ, подключенный квы.ходу ждущего мультивибратора, который подсоединен также через линию задержки и генератор прямоугольных импульсов «о зходу формирователя линейно изменяюше40 гося напряжения, подсоединенного, вторым выходом ко входу мультивибратора и ко входу счетчика интервалов времени, отл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, еверхпроводящий кон45 тур триггерного типа подключен к усилителю мощности генератора пилообразного напряжения, а управляющая обмотка первого криотрона соединена последовательно с управляющей обмоткой второго и вентилем третьего криотрона.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

55 ¹ 175088, кл. Н 03 К 3/38, 24.11.64.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2492146118-10, кл. G 01 К 7/00, 2: .05.77.

777472 г2 г6 яд 48 д Зг 3Ф 56 4И с с а5

Составитель А. Тереков

Редактор О. Иванова Техред И. Заболотнова Корректор И. Осиновская

Заказ 1471/1444 Изд. № 539 Тираж 729 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»