Устройство для контроля экстремальных температур

 

Изобретение относится к контактной термометрии и может быть использовано для контроля максимальной или минимальной температуры. Упрощение устройства и расширение пределов контроля достигается за счет выполнения чувствительного элемента в виде светодиода 1. Помимо этого датчик содержит генератор 3, конденсатор 4, катунжу 5 индуктивности.и источник 6 управлякицего напряжения. Предел сра батывания устанавливается источником 6 напряжения. Контроль осуществляется по наличию электролюминесценции светодиода . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН,SU„„1448221 А 1 (59 4 С 01 К 7/22

ОПИСАНИЕ .ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

11РИ ГННТ СССР (21) 4204320/24-10 .1 (22) 03,03.87 (46) 30,12.88. Бюл. 1 48 (71) Винницкий политехнический инсти" тут (72) В.С.Осадчук, С.И.Одобецкий и В Ф.Яремчук (53) 536.53 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 247560, кл. G 01 K 13/08, 1967.

Авторское свидетельство СССР

Ф 922532, кл. G 01 K 7/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУР (5?) Изобретение относится к контактной термометрии и может быть использовано для контроля максимальной или минимальной температуры. Упрощение устройства и расширение пределов контроля достигается за счет выполнения чувствительного элемента в виде светодиода 1. Помимо этого датчик содержит генератор 3, конденсатор 4, катушку 5 индуктивности и источник 6 управляющего напряжения. Предел срабатывания устанавливается источником

6 напряжения. Контроль осуществляется по наличию электролюминесценции светодиода. 2 ил.

1чч8221

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам контактной термометрии, и может найти применение для контроля 5 экстремальных температур.

Цель изобретения — упрощение устройства и расширение пределов контролируемых температур..

На фиг.1 показана принципиальная 10 электрическая схема устройства для контроля экстремальных температур; на фиг,2 — температурная зависимость напряжения инверсии характера реактивности светодиода. 15

Устройство для контроля экстремальных температур содержит светодиод 1, помещаемый в термостатируемый объем 2, генератор 3, конденсатор 4, катушку 5 индуктивности, источник б 20 управляющего напряжения. Выходом устройства является световой поток, излучаемый светодиодом 1, Генератор 3 подключен к первому выводу конденсатора ч и общей шине. Второй вывод 2> конденсатора 4 подключен к первому выводу катушки 5 индуктивности и катоду светодиода 1.

Второй вывод катушки 5 индуктивности подключен к отрицательному полюсу 30 источника 6 управляющего напряжения.

Положительный полюс источника б управляющего напряжения и анод . светодиода 1 подключены к общей шине. Генератор 3 предназначен для 35 создания переменного сигнала на светодиоде 1, поскольку инверсия характерна реактивности происходит именно на переменном сигнале, Источник 6 управляющего напряжения щ предназначен для задания значения экстремальной (максимальнойили минимальной) температуры путем установления соответствующего постоянного прямого смещения на светодиоде 1.Конденсатор 4, 4> и катушка индуктивности 5 предназначены для разделения переменной и постоянной составляющих с целью уменьшения взаимного влияния генератора 3 и источника 6 управляющего напряжения 6.

На фиг.2 показан график температурной зависимости напряжения инверсии Пищ характера реактивности полного сопротивления светодиода 1 (определен экспериментально для фосфидгаллиевых светодиодов). С помощью фиг.2 можно определить напряжение инверсии характера реактивности для заданной температуры фосфид-галлиевого светодиода, В качестве чувствительного элемента датчика экстремальных температур может быть использован и другой светодиод, желательно с резким р-и переходом (в линейном р-и переходе напряжение инверсии зависит от частоты переменного сигнала). Однако при этом необходимо экспериментально определить температурную зависимость характера реактивности и построить график, аналогичный изображенному на фиг.2.

Все элементы датчика экстремальных температур стандартны. Для его рактической реализации можно использовать следующий комплект аппаратуры: светодиод АЛ 102 B генератор высокой частоты Г4-106, источник управляющего напряжения П36, конденсатор

0,i мкф, катушку индуктивности

10 мГн.

Устройство работает следующим образом.

Пусть в начальный момент времени светодиод 1 находится в термостатируемом объеме 2 при некоторой начальной температуре Тя, которой соответствует напряжение инверсии U q (согласно фиг.2), На выходе генератора 3 имеются колебания определенной частоты. Для определенности предположим, что на светодиоде 1 с помощью источника 6 управляющего напряжения задано напряжение Бдд,, котороюу соответствует температура Т ; причем

% М

U H 13ц (Т T„) . При выполнении такого неравенства на выходе светодиода 1 электролюминисценция не наблюдается (емкостной характер реактив-. ности).

Изменение (повышение) температуры в термостатируемом объеме 2 вызывает изменение (уменьшение) эквивалентной реактивности (емкости) светодиода

При достижении температурой определенного значения Т, которому соответствует заданное значение напряжения инверсии (U" 6 на фиг ° 2), происходит изменение характера реактивности (переход из емкостного в индуктивный) и состояния на выходе светодио" да 1 (начинается электролюминисценпия), Обратное изменение (уменьшение) температуры вызывает обратную реакцию на выходе (прекращается электролюминисценция). Такой режим работы обес8221 электролюминисценции, а минимального значения — по прекращению электролюмчнисценции на выходе светодиода 1.

Формула изобретения

4еб

2,1

У,б

Составитель В.Агапова

Редактор И.Касарда Техред И.Ходанич

Корректор Л.Латай

Заказ 6838/47 Тираж 607 Подписное

ВНИИГИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предг. риятие, r . Ужгород, ул. Проектная, 4 з 144 печивает визуальную регистрацию достижения температурой максимального значения Т . Для контроля минимальных температур необходимо задать напряжеI ние инверсии U>

При соблюдении неравенства U qq

vU на выходе светодиода 1 наблюдается электролюминисценция (индуктивный характер реактивности). Изменение (уменьшение) температуры в термостатируемом объеме 2 вызывает изменение (уменьшение) эквивалентной реактивности (индуктивности) светодиода 1.

При достижении температурой определенного значения Т, которому cot ответствует заданное значение напряжения инверсии (Пц а на фиг.2), происходит изменение характера реактивности (переход из индуктивного в емкостной) и состояния на выходе светодиода 1 (прекращается электролюминисценция). Обратное изменение (повышение) температуры вызывает обратную реакцию на выходе (начинается электролюминисценция), Таким образом, датчик экстремальных температур позволяет контролировать достижение температурой максимального значения по возникновению

Устройство для контроля экстремальных температур, содержащее термопреобраэовательный полупроводниковый диод, генератор, источник напряжечия и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что, с целью упрощения устройства и расширения пределов контролируемых температур, в него введены конденсатор и катушка индуктивности, термопреобразовательный полупроводниковый диод, являющийся одновременно индикатором, выполнен в виде светодиода, а источник напряженияв виде источника управляющего напряжения, причем генератор подключен к первому выводу конденсатора и общей шине, второй вывод конденсатора подключен к катоду светодиода и первому выводу катушки индуктивности, второй вывод которой подключен к отрицательному полюсу источника управляющего напряжения, положительный полюс ис30 точника управляющего напряжения и анод светодиода подключены к общей шине,