Устройство для многоточечного измерения температуры во взрывоопасной среде

 

Изобретение относится к области измерения температур с помощью термопреобразователей сопротивления и позволяет повысить быстродействие при измерениях криогенных температур. По сигналу блока 11 переключения каналов термопреобразователь 1 сопротивления выбранного канала подключается к выходу корректора 15 через эталонное сопротивление 16, ключ 10, сопротивление искрозащиты и провода линии связи. Одновременно термопреобразователь подключается к входу первого измерительного усилителя 12. Напряжение с выходов измерительных усилителей поступает на входы сумматора 13, с выхода которого - на инвертирующий вход сумматора 14. Сигнал с выхода усилителя 18 преобразовывается аналого-цифровым преобразователем и поступает на вход вычислительного блока 20 с индикатором. В вычислительном блоке по результатам измерения определяется величина сопротивления термопреобразователя 1. 2 ил.

„„SU„> 569591

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А2 (51) 5 G О1 К 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯЫ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61) 1332163 (21) 4473648/24-10 (22) 15.08,88 (46) 07.06,90.. Бюл„ М - 21 (71) Научно-производственный комплекс

"Система" (72) В.А.Кузнецов (53) 536.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11> 1332163, кл. G 01 К 7/16, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОТОЧЕЧНОГО

ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВО ВЗРЫВООПАСНОЙ СРЕДЕ (57) Изобретение относится к области измерения температур с помощью термопреобразователей сопротивления и позволяет повысить быстродействие при измерениях криогенных температур. По сигналу блока 11 переключения каналов

2 термопреобразователь 1 сопротивления выбранного канала подключается к вы-. ходу корректора 15 через эталонное сопротивление 16, ключ 10 сопротивление искрозащиты и провода линии связи, Одновременно термопреобразователь подключается к входу первого из- мерительного усилителя 1?. Напряжение с выходов измерительных усилителей поступает на входы сумматора 13, с выхода которого — на иивертирующий вход сумматора 14. Сигнал с выхода усилителя 18 преобразовывается аналого-цифровым преобразователем и поступает на вход вычислительного блока 20 с инди. катором. В вычислительном блоке по ре- Я зультатам измерения определяется величина сопротивления термопреобразователя I. 2 ил. (::

1 569 59Т

Изобретение относится к области

Измерения температур с помощью теропреобразователей сопротивления и вляется усовершенствованием устройства по авт,св. Р 1332163.

Целью изобретения является повышение быстродействия при измерениях криогенных температур„

На фиг.l представлена структур- )0 ная схема. устройства; на фиг.2— структурная схема замкнутого контура

Измерителя с дополнительным контуром обратной связи.

Устройство для многоточечного изме- 15 р ения температуры во взрывоопасной среде (фиг. 1) содержит и измерительных каналов, каждый из которых включает в себя термопреобразователь 1 сопротивления, соединенный с осталь- 20 йыми элементами четырехпроводной линией связи с двумя токовыми 2 и 3 и двумя потенциальными 4 и 5 проводами, обладающими распределенной емкостью 6, сопротивления 7,1-7,3 искрозащиты и ключи 8-10, управляющие входы которых подключены к блоку 11 переключения каналов, первый измерительный усили-. тель 12, сумматоры 13 и 14, корректор.15,, эталонный резистор 16, второй 30 измерительный усилитель 17, усилитель

18,. аналого-цифровой преобразователь

19, вычислительный блок 20, источник

2l опорного напряжения.

Устройство работает следующим об- 35 разом.

По сигналу блока ll переключения каналов термопреобразователь 1 сопротивления выбранного -канала подключается к выходу корректора 15 через эта-40 лонный резистор 16, ключ 10, сопротивление 7.3 искрозащиты и провода 3 и 2,четырехпроводной линии связи, а также к входу первого измерительного усилителя 12 через потенциальные про- 45 вода 4 и 5, сопротивления .7.1 и 7.2 искрозащиты и ключи 8 и 9, При этом через термопреобразователь 1 сопротивления протекает ток, пропорциональный напряжению на выходе корректора 15, 50 а на вход первого измерительного усилителя 12 поступает напряжение с термопреобраэователя 1 сопротивления.

Напряжения с выходов измерительных усилителей 12 и 16 поступают на 55 входы сумматора 13, а с его выхода— на инвертирующий вход сумматора 14, на неинвертирующий вход которого по дается опорное напряжение с источника

21, Выходное напряжение сумматора )4 поступает на вход корректора 15. В результате .образуется замкнутая система автоматического регулирования напряжения,на термосопротивлении 1.

Напряжение на термопреобразователе 1 сопротивления поддерживается постоянным и пропорциональным опорному напряжению, а ток, протекающий через термопреобразователь сопротивления, создает падение напряжения на эталонном резисторе 16, измеряемое вторым измерительным усилителем 17, Сигнал с выхода усилителя 17, пропор- циональный току, протекающему через термопреобразователь 1 сопротивления поступает на вход сумматора 13 и на вход усилителя )8, обеспечивающего требуемое усиление сигнала, и через аналого-цифровой преобразователь 19 в вычислительный блок 20 с индикатором.

В вычислительном блоке по результатам измерения определяется величина сопротивления термопреобразователя 1.

В области криогенных температур при уменьшении сопротивления терморезистора постоянная времени измерения возрастает, стремясь в пределе к бесконечности, и процесс измерения не имеет установившегося состояния.

Уменьшить постоянную времени измерения и тем самым увеличить быстродействие в области криогенных. температур позволяет данное устройство, структурная схема замкнутого контура которого изображена на фиг.2,.

В этом случае напряжение на выходе усилителя 18 описывается выражением (p) -U (p) кз) к {Р) К К v5

%К;, Я;7,,ТР у) где К У - коэффициент усиления усилителя 18, При Ы„(Р)=1/Т „Р имеем

Таким образом, динамические свойства предлагаемого устройства описываются апериодическим звеном первого порядка с постоянной времени л В-и + Кэ

Выбором величины R и К можно доУ добиться получения любых значений

Фиг. 2

Составитель В.Ярыч

Техред М.дидык Корректор М.Лароши

Редактор Л,Гратилло

Заказ 1438

Тираж 508. Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 15695 а следовательно, менять динамические свойс TBа измерителя в широком диапаэо не, обеспечивая требуемое быстродей— ствие и при измерении криогенных температур.

Необходимость введения усилителя

18 с коэффициентом усиления обусловлена тем, что величина коэффициента усиления элемента 171 выбранная с учетом обеспечения нужных динамических свойств измерителя, может оказаться недостаточной для сопряжения с входным динамическим диапазоном ана-15 лого-цифровой преобразователя 19, 91

6 формула изобретения

Устройство для многоточечного измерения температуры во взрывоопасной среде,по авт.св, М 1332163, о тл и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия при измерении криогенных температур, в него введены усилитель и второй сумматор, включенный между выходом дополнительного измерительного усилителя и первым входом первого сумматора, при этом выход измерительного усилителя подключен к второму входу второго сум матора и через усилитель — к входу аналого-цифрового преобразователя.