Устройство для измерения температуры

 

Изобретение относится к измерениям температуры термоэлектрическими преобразователями. Цель изобретения - повышение точности измерения. ТермоЭДС неоднородности основных термоэлектродов 1, 2 компенсируется путем введения напряжения компенсации от регулируемых источников компенсирующего напряжения 7, 8, включенных между измерительным прибором 11 и медными проводниками 5, 6, соединенными со свободными концами термоэлектродов 1, 2. Уровень компенсирующего напряжения определяется с помощью нуль-индикаторов 9, 10, соединенных с дополнительными термоэлектродами 12, 13, выполненными из проволоки основных термоэлектродов в виде равномерной цилиндрической спирали с длиной проволоки, вдвое превышающей длину проволоки основного термоэлектрода. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4441794/24-10 (22) 17,06.88 (46) 30.12,90. Бюл. ¹ 48 (75) Б.П.Павлов (53) 536.532(088,8) (56) Рыбаков И.Ф., Шепелев И.М. Термоэлектродные провода и кабели. M.: Энергия, 1980, с. 14,75. . Авторское свидетельство СССР

¹ 1397744, кл. G 01 К 7/02, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к измерениям температуры термоэлектрическими преобразователями, Цель изобретения — повышение точности измерения. ТермоЭДС

Я0,„, 1617313 А1 неоднородности ocHQBHblx термоэлектродов 1, 2 компенсируется путем введения напряжения компенсации от регулируемых источников компенсирующего напряжения

7, 8, включенных между измерительным прибором 11 и медными проводниками 5, 6, соединенными со свободными концами термоэлектродов 1, 2, Уровень компенсирующего напряжения определяется с помощью нуль-индикаторов 9, 10, соединенных с дополнительными термоэлектродами 12, 13, выполненными из проволоки основных термоэлектродов в виде равномерной цилиндрической спирали с длиной проволоки, вдвое превышающей длину проволоки основного термоэлектрода. 2 ил.

1617313

Изобретение относится к измерениям температуры термоэлектрическими преобразователями и может быть использовано, при точных измерениях температуры.

Цель изобретения — повышение точности

; измерения путем уменьшения погрешности

,измерения, вызванной неоднородностью ,термоэлектродов, На фиг,1 приведена схема устройства; на фиг,2 — схематическое изображение основного и дополнительного тремоэлектродов термоэлектрического преобразователя (ТП).

Устройство для измерения темперагу ры (фиг.1) содержит два основных разно родных термоэлектрода 1 и 2, соединенных на рабочем конце 3 и образующих основной термоэлектрический преобразователь ТП, термостат 4 для свободных концов термоэлектродов 1 и 2, соединенных с медными проводниками 5 и б, два источника 7 и 8 компенсирующего напряжения, два нульиндикатора 9 и 10, измерительный прибор 11, дополнительные термоэлектроды 12 и

13, выполненные в виде равномерной цилиндрической спирали с длиной проволоки, вдвое превышающей длину основного термоэлектрода, образующие дополнительный

ТП, рабочий конец 14 которого соединен с рабочим концом 3 основного ТП, а свободные концы соединены с медными проводниками 15 и 16 и размещены в термостате 4.

Дополнительные термоэлектроды должны выполняться из той же проволоки, что и основные термоэлектроды.

Источники 7 и 8 компенсирующего напряжения включают источники 17 и 18 стабильного напряжения, переключатели 19 и

20, токоограничивающие резисторы 21 и 22 и переменные резисторы 23 и 24. При конкретной реализации устройства дополнительные термоэлектроды могут быть намотаны на керамической трубке 25 (фиг.2).

Устройство работает следующим образом.

После помещения ТП в печь 26 с температурой т регулируемым сопротивлением 23 источника компенсирующего напряжения 7 после установления переключателем 19 соответствующей полярности (переключатель

20 может находиться в любом положении) устанавливается нулевое показание нульиндикатора 9. Это означает, что на концах цепи источник компенсирующего напряжения 7 — медный проводник 5 — основной термоэлектрод 1 — дополнительный термоэлектрод 12 — медный проводник 15 напряжениее ра в но нул ю, т.е.

Ur7+ 1н1 н12 = 0 (1) где UK7 — падение напряжения.на регулируемом сопротивлении источника компенсирующего напряжения i; « — ТЭДС неоднородности основного

5 термоэлектрода 1;

lH12 — ТЭДС неоднородности дополнительногоо термоэл ектрода 12.

При этом IH12 = 2I», поскольку длина дополнительного термоэлектрода вдвое

10 больше длины основного термоэлектрода, Переключателем 19 изменяется полярность падения напряжения и тем самым в цепь основного термоэлектрода 1 напряжение компенсирующее I«, т.е.

15 — UK6+ IH1 — IH12 = - IH12. (2)

При этом нуль-индикатор показывает значение ТЭДС неоднородности дополнительного термоэлектрода 12.

Затем регулируемым сопротивлением 24

20 источника 8 компенсирующего напряжения после установления соответствующей полярности компенсирующего напряжения устанавливается нулевое значение нуль-индикатора

10. Это означает, что на концах цепи источник

25 компенсирующего напряжения — медный проводник 6 — основной термоэлектрод 2 — дополнительный термоэлектрод 13 — медный проводник 16 напряжение равно нулю, т.е.

:0кБ+ Нг I Н13 = 0 (3)

30 где Ока — падение напряжения на регулируемом сопротивлении источника 8 компенсирующего напряжения;

Iнг — ТЭДС неоднородности основного термоэлектрода 2;

35 l«3 — ТЭДС неоднородности дополнительного термоэлектрода 13.

Учитывая, что IH13 = 2IH2 поскольку длина проволоки дополнительного термоэлектрода вдвое больше длины основного

40 термоэлектрода, из (3) следует, что 0кв = 1нг, Затем переключателем 20 изменяется полярность падения напряжения Ока и тем самым вводится в цепь основного термоэлектрода 2 напряжение, компенсирующее

45 1нг

Ок11+ 1нг Ií13 = 1н13 (4) При этом нуль-индикатор 10 показывает значение ТЭДС неоднородности дополни50 тельного термоэлектрода 13, а измерительный прибор 11 — ТЭДС ТП, составленного из основных термоэлектродов 1 и 2, ТЭДС неоднородности которых компенсирована источниками 7 и 8 компенсирующего

55 напряжения, В выражениях (1-4) не учитывается разброс по ТЭДС термоэлектродных проволок одноименного материала относительно номинального в связи с тем, что он может быть исключен применением для устройства про1617313

Z5

Фиг.2

Составитель В,Куликов

Редактор И,Касарда Техред М.Моргентал Корректор А.Обручар

Заказ 4113 Тираж 506 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 волок, одинаковых по ТЭДС (относительно термоэлектродной платины), либо для пары основной термоэлектрод — дополнительный термоэлектрод, либо для пары дополнительный термоэлектрод — дополнительный термоэлектрод.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее термоэлектрический преобразователь, состоящий из двух основных разнородных проволочных термоэлектродов, соединенных на рабочем конце и подключенных к медным проводникам, измерительный прибор, два нуль-индикатора, первые выводы которых соединены соответственно с первым и вторым выводами измерительного прибора, два источника компенсирующего напряжения, два дополнительныхх термоэлектрода, выполненных из проволок основных термозлектродов, рабочий конец которых соединен с рабочим концом основных термоэлектродов, а свободные концы соединены с медными проводниками, термостат, в котором размещены

5 свободные концы всех термоэлектродов, о тл ич а ю щеес я тем,что, с целью повышения точности измерения путем уменьшения погрешности измерения, вызванной неоднородностью термоэлектродов, выводы

10 измерительного прибора соединены с медными проводниками основных термоэлектродов через источники компенсирующего напряжения соответственно, а вторые выводы нульиндикаторов соединены с медными

15 проводниками дополнительных термоэлектродов, при этом дополнительные термоэлек.троды выполнены в виде равномерной цилиндрической спирали с длиной проволоки, вдвое превышающей длину проволоки ос20 новных термоэлектродов.