Ядерный квадрупольный термометр

 

Изобретение относится к области температурных измерений и позволяет расширить диапазон измеряемых температур путем расширения диапазона автоматического слежения за частотой ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР). Устройство содержит сверхрегенератор 1, частота которого синхронизируется методом частотного захвата от синтезатора 3 частот, избирательный усилитель 4, блок 5 автоматического слежения, блок 6 модуляции, фазовый детектор 7 и частотомер 8. Введение в резонансный контур сверхрегенератора 1 двух варикапов 10, включенных параллельно катушкам индуктивности термочувствительного элемента 2 и соединенных с усилителем 9, позволяет осуш,ествить постоянную настройку частоты сверхрегенератора на частоту ЯКР без выхода из области частотного захвата во всем рабочем диапазоне термометра. Усилитель 9 использован для создания необходимого уровня управляюш,его напряжения на варика« пах 10, а также для развязки входа синтеСО затора 3 частот от сверхрегенератора 1. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я) 4 (л 01 7 32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОткРытий (61) 1120184 (21) 3854522/24-10 (22) 04.02.85 (46) 23.10.86. Бюл. № 39 (71) Калининградский государственный университет (72) Т. Н. Рудаков, В. П. Анферов и В. С. Гречишкин (53) 536.53 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 1120184, кл. G 01 К 7/32, 1981. (54) ЯДЕРНЫЙ КВАДРУПОЛЬНЫЙ

ТЕРМОМЕТР (57) Изобретение относится к области температурных измерений и позволяет расширить диапазон измеряемых температур путем расширения диапазона автоматического слежения за частотой ядерного квадрупольного

„„SU„„1265495 А 2 резонанса (ЯКР) . Устройство содержит сверхрегенератор 1, частота которого синхронизируется методом частотного захвата от синтезатора 3 частот, избирательный усилитель 4, блок 5 автоматического слежения, блок 6 модуляции, фазовый детектор 7 и частотомер 8. Введение в резонансный контур сверхрегенератора 1 двух варикапов 10, включенных параллельно катушкам индуктивности термочувствительного элемента 2 и соединенных с усилителем 9, позволяет осуществить постоянную настройку частоты сверхрегенератора на частоту ЯКР без выхода из области частотного захвата во всем рабочем диапазоне термометра. Усилитель 9 использован для создания необходимого уровня управляющего напряжения на варикапах 10, а также для развязки входа синтезатора 3 частот от сверхрегенератора 1. 1 ил.

1265495

Формула изобретения

Составитель В. Куликов

Техред И. Верес Корректор Л. 11илипенко

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д.. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор И. Шулла

За каз 5649, 33

Изобретение относится к температурным измерениям и предназначено для высокоточных температурных измерений.

По основному авт. св. № 1120184 известен ядерный квадрупольный термометр, содержащий датчик температуры, выполненный в виде генератора-детектора на сверхрегенераторе с термочувствительным элементом из КС10з, размещенный в вынесенной катушке индуктивности резонансного контура, и подключенный через избирательный усилитель к блоку автоматического слежения, блок модуляции, подключенный к входу избирательного усилителя, синтезатор частот, включенный между выходами блока модуляции и блока автоматического слежения и одним из входов сверхрегенератора и входом частотомера и через первый вход фазового детектора к другому входу сверхрегенератора, выход которого подключен к второму входу фазового детектора 11),.

Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых температур путем расширения диапазона автоматического слежения за частотой ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР).

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого термометра.

Ядерный квадрупольный термометр содержит датчик температуры, выполненный в виде генератора-детектора на сверхрегенераторе 1, вынесенная катушка индуктивности резонансного контура которого, с размещенным в ней образцом КС10з является термочувствительным элементом 2, синтезатор 3 частот, избирательный усилитель 4, блок 5 автоматического слежения, блок 6 модуляции, фазовый детектор 7, два входа которого соединены соответственно с выходами синтезатора 3 частот и сверхрегенератора 1, и частотомер 8, подключенный к выходу синтезатора и измеряющий частоту ЯКР усилитель 9 и два варикапа 10.

На сверхрегенератор 1 подаются сигналы с синтезатора 3 частот и фазового детектора 7. Синтезатор частот используется для захвата частоты, с него подается сигнал небольшого уровня непосредственно в контур сверхрегенератора. При детектировании

ЯКР сигнала частота сверхрегенератора модулируется. Частотная модуляция сверхрегенератора 1 осуществляется модуляцией синтезатора 3 частот от блока 6 модуляции.

Избирательный усилитель 4 включает последовательно соединенные фильтр нижних частот, узкополосный усилитель, настроенный на частоту модуляции, и фазочувстви5

1О

Зо

35 тельный детектор, на опорный вход которого подается сигнал с выхода блока модуляции.

Блок автоматического слежения включает последовательно включенные низкочастотный усилитель (усилитель постоянного тока) и фильтр нижних частот с постоянной времени порядка 0,5 с.

Ядерный квадрупольный термометр работает следующим образом.

Сигнал ЯКР, частота которого определяется измеряемой температурой, детектируется в термочувствительном элементе 2 сверхрегенератора 1, частота которого синхронизирована методом частотного захвата от синтезатора 3 частот, затем поступает на избирательный усилитель 4 и блок 5 автоматического слежения, с выхода которого по цепи обратной связи происходит подстройка частоты синтезатора частот на частоту ЯКР, и через усилитель 9 перестраивается емкость варикапов 10 в контуре сверхрегенератора. Это обеспечивает поддержание минимальной разности частот между частотой синтезатора частот и собственной частотой настройки резонансного контура сверхрегенератора во всем рабочем диапазоне температур, что в режиме захвата частоты эквивалентно поддержанию постоянного фазового сдвига между колебаниями сверхрегенератора и синтезатора частот. Более точно этот фазовый сдвиг поддерживается методом фазового захвата с помощью фазового детектора 7. Таким образом, осуществляется постоянная настройка частоты сверхрегенератора на частоту ЯКР без выхода из области частотного захвата во всем рабочем диапазоне термометра.

Усилитель 9 используется для создания необходимого уровня управляющего напряжения на варикапах 10, а также для развязки входа синтезатора частот от сверхрегенератора по высокой частоте.

Ядерный квадрупольный термометр по авт. св. № 1120184, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых температур путем расширения диапазона автоматического слежения за частотой ядерного квадрупольного резонанса, в него введены два встречно включенных варикапа и усилитель, вход которого подключен к выходу блока автоматического слежения, а выход — к выводам варикапов, включенных в резонансный контур сверхрегенератора параллельно катушке индуктивности.