Устройство для измерения температуры

 

Союз Советских

Социалистическкх

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«»777473 (61) Дополнительное к а вт. овид-ву— (22) Заявлено 17,07.78 (21) 2643399/18-10 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 04.12.80 (51)М.Кл. G01 К7/02

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 536.53 (088.8) (7I2) Авторы

ызо бр етен и я

В. А. Яцук и Е. И. Шморгун (71) Заявитель Львовский ордена Ленина политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕМП ЕРАТУРЫ

Изобретение относится к устройствам для температурных измерений, а именно к устройствам для измерения температуры с компенсацией нелинейности термопреобразавателя.

Известно устройство для измерения температуры, содержащее термометр сопротивления, два магнитных компаратора тока, источник постоянного тока, регулируемые источники тока, детектор баланса ампер-виткав, нуль-индикатор l(l).

Недостатком устройства является сложность и низкая точность измерений температуры.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения температуры, содержащее термопреобразователь, магнитный компаратор тока, включающий в себя магнитный сердечник, обмотку с регулируемым числом витков, соединенную с источником постоянного тока, обмотку с постоянным числом витков, один вывод которой соединен с регулируемым источником тока, управляемым детектором баланса ампер. витков, а другой вывод соединен с последовательно включенными постоянным и переменным резисторами, движок которого механически связан с регулятором числа витков, нуль-индикатор (2).

Это устройство обеспечивает линеаризацию характеристик термопреобразователей квадратичной функцией преобразования. В случае использования термопреобразоэате5 лей с кубической функцией преобразования оно не обеспечивает высокой точности измерений в широком диапазоне температур.

Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых температур и

1о повышение точноспи измерений. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен дополнительный переменный резистор, включенныи параллельно с последовательно соединенными постоянным и переменным резисторами, движок последнего соединен с выводом регулируемого источника тока, а движок дополнительного переменного резистора соединен через термопреобразователь и нуль-индикатор с выводом обмотки с постоянным числом витков и механически связан с регулятором числа витков.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

25 Устройство содержит магнитный компаратор 1 тока, состоящий из .магнитного сердечника 2, первичной регулируемой 8 и вторичной 4 обмоток, детектор 5 баланса ампер-витков для управления регулируезо мым источником 6 тока, переменные резис777473 торы 7 и 8, термопреобразователь 9, нульиндикатор 10 для:определения момента равновесия схемы, источник И постоянного тока, регулятор 12 числа витков, постоянный,резистор 1,3. Движки переменных рез исторов 7 и 8:механически связаны с регулятором 12 числа витков (связь показана пунктиром) .

Устройство для измерения температуры работает следующим образом.

Термопреобразователь, например термоэлектрический термометр, помещают в среду, температуру .которой измеряют. От источника 11 тока через обмотку 8 про.пускают постоянный ток. При этом регулируемый источник б тока, управляемый детектором баланса ампер-витков, устанавливает величину тока в обмотке 4 такой, чтобы поддерживалось равновесие магнигного компаратора тока при любом, изменении его первичных ампер-витков. Падение напряжения на части переменного резистора 8 с помощью нуль-индикатора сравнивают с термо-ЭДС термоэлектрического термометра. Результат измерения считывают по лимбам регулируемой обмотки 8.

Зависимость термо-ЭДС медь-константановых ТП от температуры в интервале

200 — 0 С описывается уравнением: е = а/+ Ьг + ct, где е — термо-ЭДС термопреобразователя при температуре рабочего сная, Ñ; а, b, с — константы, причем с — отрицательная величина.

Термо-ЭДС е в устройстве измеряется потенциометрическим методом.

Величина компенсирующего напряжения U, определяется выражением: (2) где Rs, Ry, Я 3 сопротивления соответственно резисторов 8, 7 и

18;

R — сопротивление части резистора 7 между движком ,резистора и точкой ссединения с резистором;

Rs — сопротивление части резистора 8, с которой снимается компенсирующее напряжение U,:

W, — количество витков регулируемой обмотки;

W> — количество витков вторичной обмотки;

1, — ток источника постоянного тока 1il, Число витков Wl, значения сопротивлений R>, Rs определяются измеряемой температурой и могут быть представлены соответственно в виде:

W =А — Bt

R7 Ct

5 Rs где А, В, С, D — положительные, константы.

При этом

U„= k (AR,s t+(AC — BR,,)t - — СВР), где

При выполнении условий:

/г.А . Р)з —— а, k(AC — BR i ) = b, /гСВ = с

20 получаем прямой отсчет измеряемой температуры. Введение в устройство для измерения температуры дополнительного параллельного резистора позволяет расширить диапа25 зон измеряемых температур, повысить точность из!мерения температуры.

Формула изобретения

30 Устройство для измерения температуры, содержащее термопреобразователь, магнитный компаратор тока, включающий магнитный сердечник, обмотку с регулируемым числом витков, соединенную с источником

35 постоянного тока, обмотку с постоянным числом витков, один вывод которой соединен с регулируемым источником тока, управляемым детектором баланса ампер-витков, а другой вывод соединен с последова40 тельно включенными постоянным и переменным резисторами, движок последнего механически связан с регулятором числа витков, нуль-индикатор, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью расширения диапазо45 на измеряемых температур и повышения точности измерений, в него;введен дополнительный переменный резистор, включенный параллельно с последовательно соединенными постоянным и переменным резисторами, движок последнего соединен с выводом регулируемого источника тока, а движок дополнительного переменного резистора соединен через термопреобразователь и нуль-индикатор с выводом обмотки с по- стоянным числом витков и механически связан с регулятором числа витков, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР llo заявке ¹ 2576451/18 10, ОЗ.О2.78.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2638808/18-10, 30.05.78 (пр ототип) .

777473

Составитель В. Голубев

Техред И. Заболотнова

Редактор Ж. Рожкова

Корректор И. Осиповская

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 1471/1444 Изд. Хо 539 Тираж 729 Подписное

1 г1ПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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