Устройство для измерения температуры

Авторы патента:

G01K7/12 - устройства для холодных спаев термопар, например для предотвращения влияния колебаний температуры окружающего воздуха

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерения малых изменений температуры Для достижения поставленной цели в устройство дополнительно введены пятый и шестой ключи, подключенные выходами к второму входу усилителя, входами соответственно к выходам датчика температуры окружающей среды и датчика температуры, а соединенными между собой управляющими входами - к выходу генератора управляющих импульсов, причем датчик температуры и датчик температуры окружающей среды соединены между собой последовательно разноименными полюсами. 1 ил„

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д1) С 01 К 7/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4783460/10 (22) 16. 01.90 (46) 15.03.92. Бюл. V 10 (71) Казанское приборостроительное конструкторское бюро (72) Г.Г.Деркач (53) 535.532(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ю 851119, кл. Г О1 К 7/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР 1 1552792, кл. С 01 K 7/12, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения (Изобретение .относится к измерительной технике.

Известно устройство для измерения температуры, содержащее датчик температуры, усилитель постоянного тока, выход которого через первый ключ связан с выходом датчика температуры, а через второй ключ - с датчиком температуры окружающей среды, третий и четвертые ключи, измерительный прибор и генератор управления. ключами.

Однако известное устройство характеризуется сложностью и недостаточной точностью„

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения температуры, содержащее датчик температуры, усилитель постоянного тока, выход которого. подключен к входу первого ключа, вход через второй ключ " с датчиком температуры окружаSU» 1719925 А1 является повышение точности измерения малых изменений температуры. Для достижения поставленной цели в устройство дополнительно введенЫ пятый и шестой ключи, подключенные.,выходами к второму входу усилителя, входа" ми соответственно к выходам датчика температуры окружающей среды и датчика температуры, а соединенными между собой управляющими входами - к выходу генератора управляющих импульсов, причем датчик температуры и датчик температуры окружающей среды соединены между собой последовательно разноименными полюсами. 1 ил.

I ющей среды, четвертый ключ, при этом управляющие входы ключей связа- 2 ны с генератором управления ключами, измерительный прибор и инвертор напряжения, подключенный к выходу усилителя постоянного тока. Вход изме- 3 рительного прибора связан с выходом первого ключа и через четвертый Я } ключ вЂ” с выходом инвертора напряже- (;ф ния. К)

Однако извес .ное устройство характеризуется недостаточной точностью измерения малых изменений температуры.

Целью изобретения является повышение точнбсти измерения малых измене ний температуры.

Для достижения поставленной цели в устройство для измерения температу. ры, содержащее датчик температуры и датчик температуры окружающей среды„

17199 усилитель постоянного тока, подключенный первым входом через первый и второй ключи с выходами датчиков тем-пературы и датчика темпвратуры окружающей среды, выходом через третий ключ к выходу измерительного прибора, подсоединенного через последовательно соединенные четвертый ключ и инвертор к выходу усилителя постоянного тока и генератор управляющих имУ пульсов, подсоединенный выходом к управляющим входам первого, второго, третьего и четвертого ключей, введены пятый и шестой ключи, подклю- 15 ченные выходами к второму входу уси лителя постоянного тока, выходами соответственно к выходам датчика температуры и датчика температуры окружающей среды и соединенными между собой управляющими входами к выходу генератора управляющих импульсов, причем датчики температуры и температуры окружающей среды соединены между собой последовательно разноименными полюсами. На чертеже приведена блок-.схема устройства.

Устройство для измерения температуры содержит датчик 1 температуры, датчик 2 температуры окружающей среды, ключи 3 и 4, соединяющие выходы датчиков 1 и 2 температуры с первым входом усилителя 7 постоянного тока, дополнительные ключи 5 и 6, соединяющие второй вход усилителя 7 с выходом датчиков 1 и 2, инвертор 8 напряжения, ключи 9 и 10, генератор 11 управляющих импульсов и измерительный прибор 12..

Устройство для измерения температуры работает следующим образом.

Генератор 11 последовательно вырабатывает на своем выходе сигналы

"1" и "0" со строго одинаковой дли4S тельностью.

В исходный момент времени, когда на выходе генератора 11 присутству- ет сигнал "1", замкнуты ключи 3, 5, 9, а ключи 4, 6 и 10 разомкнуты.

Когда на выходе генератора t1 появляется "0" ключи 3, 5 и 9 размыкаются, а ключи 4, 6 и 10 замыкаются.

Датчик,l температуры (термопара) вырабатывает электрический сигнал Е, 55 равный

Е Ег+Ех °

25 4 где Е г - ЭДС горячего спая термопары;

Е„ - ЭДС холодного спая термопары, Датчик 2 вырабатывает напряжение, в зависимости от температуры окружащей среды в зоне холодных концов термопары и равное Ех (может быть выполнен в виде мостовой схемы, в одно из плеч которой включен терморезистор).

Так как датчики 1 и 2 включены последовательно и встречно, то в исходный момент времени с выхода усилителя на вход измерительного прибора

12 подается напряжение U, равное

Ц= (E <+E х ) -Е г+ см<= E (-+Е см) К. где Е, - напряжение смещения нуля усилителя;

К вЂ” коэффициент усиления усилителя.

После переключения сигнала на выходе генератора 11 с "1" на "0" на вход усилителя подается разность напряжений датчиков 1 и 2, но с проти " воположным знаком, а на вход измерительного прибора подается усиленное усилителем и проинвертированное инвертором напряжение U

1Ъ 1 Ег+Е м К.

Напряжение, поступающее на измерительный прибор (усредненное за два цикла работы), равно

V=0,5(Ug+UE)=0,5 ((Eq+Eq )K+(E„-E,„)Êj=Ê К, и пропорционально измеряемой температуре.

Предлагаемое устройство, как и устройство-прототип, не чувствительно к дрейфу нуля усилителя постояйного тока.

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом при равном коэффициенте усиления усилителя имеет выходное напряжение в 2 раза большее, в результате чего можно, например, повысить в два раза момент противодействующей пружины в магнитоэлектрическом измерительном приборе, что приводит к уменьшению погрешности от трения в опорах и повышению виброустойчивости.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее датчик температуры

5 .1 719925

6 и датчик температуры окружающей сре- целью повышения точности измерения ды, усилитель постоянного тока, соеди- малых изменений температуры, в него ненный первым входом через первый и,.введены пятый и шестой ключи, подвторой ключи с выходами датчика тем- 5 ключенные выходами к второму входу пературы и датчика температуры окру- усилителя постоянного тока, входа-.

:жающей среды, выходом через третий . ми - соответственно к выходам датчиключ - с входом измерительного при- ка температуры и датчика температуры бора, подсоединенного через после- окружзющей среры и соединенными между довательно соединенные четвертый ключ О собой управляющими входами к выходу re-, и инвертор к выходу усилителя постоян- нератора управляющих импульсов, приного тока, и генератор управляющих чем датчик:температуры и датчик импульсов, подсоединенный выходом температуры окружающей среды соединек управляющим входам первого, вто- ны между собой последовательно раз-.

Iporo, третьего и четвертого ключей, 15 ноименными полюсами. ! о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с

Составитель Г.Деркач

Редактор С,Лисина Техред Jl,Cåðäþêîàà Корректор А.Обручар

Заказ 765 Тираж . 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

Похожие патенты:

Термоэлектрический термометр // 1719924

Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить точность измерения температуры термоэлектрическими термометрами с автоматической компенсацией термоЭДС холодного спая термопары., Термометр содержит последовательно включенные генератор тока, дифференциальный термоэлектрический преобразователь и полупроводниковый компенсационный резистор, расположенный в области холодного спая термоэлектрического преобразователя , одним изтермоэлектродов которого являются выводы компенсационного резистора, а другим - тонкопленочное покрытие, нанесенное на часть одного из выводов компенсационного резистора и непосредственно примыкающее к нему„ Конструктивное совмещение выводов компенсационного резистора и термоэлектродов преобразователя обеспечивает необходимое равенство температур холодного спая и компенсационного резистора за счет максимального их сближения и выравнивания их тепловой инерционности

Устройство для многоточечного измерения температуры // 1649306

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить функциональные возможности за счет обеспечения возможности многоточечного измерения температуры и давления

Устройство для компенсации влияния изменения температуры свободных концов термоэлектрического преобразователя // 1638568

Изобретение относится к устройствам температурных измерений и позволяет повысить Эффективность устройства за счет обеспечения возможности формирования компенсирующего напряжения для различных типов термоэлектрических преобразователей

Устройство для компенсации влияния температуры свободных концов термоэлектрического преобразователя // 1624278

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения температуры

Устройство для измерения температуры // 1552792

Изобретение относится к измерительной технике

Устройство для измерения температуры // 1137337

Устройство для измерения температуры выходящих газов газотурбинного двигателя // 1003632

Изобретение относится к устройствам для измерения темпеpатуры газового потока и может быть использовано для измерения осредненной температуры выходящих газов газотурбинного двигателя

Устройство для измерения температуры // 987417

Патент 257799 // 257799

Устройство для компенсации термо-э. д. с. хо;годныхконцов термопар // 250497

Устройство для измерения температуры // 2155327

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться в различных областях производства при измерении высоких температур

Прецизионное устройство для компенсации влияния изменения температуры свободных концов термоэлектрического преобразователя // 2095766

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения температуры с помощью термоэлектрических преобразователей с автоматической компенсацией влияния изменения температуры их свободных концов (холодных спаев)

Портативный термометр // 2095767

Изобретение относится к приборостроению, а именно к измерительной технике, и может быть использовано для измерения температуры с помощью термоэлектрических преобразователей (термопар) с автоматической компенсацией температуры холодного спая

Устройство для компенсации изменения температуры холодных концов // 2003060

Устройство для измерения температуры // 2035704

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения температуры неконтактным способом

Устройство для измерения температуры // 2042931

Изобретение относится к измерительной технике, в частности для измерения температуры различных сред термоэлектрическим методом (с помощью термопар)

Устройство для измерения температуры // 1744519

Устройство для измерения температуры // 1767359

Устройство для измерения температуры в вакууме // 1796921

Датчик температуры // 2494357

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано при измерении температуры проходящих газовых потоков при испытаниях и эксплуатации газотурбинных двигателей. Датчик температуры содержит корпус с наружной поверхностью переменного сечения со ступенчатым выступом, переходящим в цилиндрическую часть, внутри которого вдоль продольной оси корпуса расположены термоэлектроды термопарного кабеля с образованным на конце рабочим спаем внутри охранной зоны с элементами его крепления к объекту измерения и фиксации кабеля на наружной части. При этом корпус датчика выполнен единой, цельной конструкцией, включающей охранную зону. Узел герметизации на выходе термопарного кабеля из корпуса выполнен в виде цилиндрической заглушки с двумя глухими отверстиями под установку неразъемным соединением двух концов проволок, которые расположены с двух диаметрально противоположных сторон термопарного кабеля. Термопарный кабель состоит из оболочки, внутри которой расположены термоэлектроды, которые, начиная от спая, изолированы друг от друга и от оболочки и расходятся от спая на две параллельные линии. Пространство внутри оболочки и между термоэлектродами заполнено минеральной изоляцией. Технический результат: повышение точности измерения и регистрации температуры измеряемой среды. 3 ил.