Устройство для измерения температуры

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 12.Х11 1968 (№ 1288100/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26.1.1970. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 28.V.1970

Кл. 42i, 8/02

МПК G 01k

УДК 536.53 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к области измерения температуры с помощью электрических, в частности конденсаторных датчиков.

Известные устройства для измерения температуры, содержащие датчик температуры, выполненный в виде термочувствительного конденсатора, например с сегнетодиэлектриком, питаемого от генератора высокой частоты, и регистрирующий прибор, не обеспечивают требуемой точности измерения вследствие накопления заряда на электродах конденсатора и изменения его емкости.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно снабжено термопреобразователем, выполненным в виде вакччмной колбы с помещенными внутри нее электронагревателем, включенным последовательно с датчиком, и термопарой. к которой подключен регистрирующий прибор.

На чертеже показана принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство питается от стабилизированного источника 1 питания, на выходе которого включен генератор 2 гармонических колебаний фиксированных частот, стабилизированный по амплитуде и частоте. На выход генератора 2 включена нагрузка в виде последовательно соединенных электронагревателя 8, :вакуумного термопреобразователя 4 и реакти вного термодатчнка 5 нли реактивного опорного элемента б, служащего образцовым конденсатором для установки рабочего тока.

Включение одного из реактивных элементов зависит от положения переключателя 7.

5 Вакуумный термопреобразователь представляет собой стеклянный баллон, внутри которого помещены электронагреватель 3 и находящаяся с ним в тепловом контакте термопара 8. Металлические выводы от нагревателя

10 и термопары выведены наружу, а из баллона термопреобразователя удален воздух (газ) для уменьшения теплообмена с окружающей средой. К выводам термопары присоединен регистрирующий прибор 9, представляющий

15 собой:низкоомный потенциометр-самописец.

Конденсатор 10 служит для установки рабочего тока.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 2 гармонических колебаний вы20 рабатывает электрическое напряжение заданной частоты и стабильности, которое поступает на электронагреватель 8, последовательно с которым через переключатель 7 соединяется термодатчик 5, находящийся в среде, 25 где необходимо измерить температуру. Предварительно с помощью реактивного элемента б и конденсатора 10 устанавливается рабочий ток по прибору 9. После установки рабочего тока переключатель 7 переводится в

30 положение «измерение температуры» и вклюК, Г. Тараянц

Особое конструкторское бюро Министерства геологии С

262433

Составитель М. И. Фримштейн

Техред 3. H. Тараненко Корректор Л. Б. Бадылама

Редактор Т. Иванова

Заказ 1303/3 Тираж 500 Подписно

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва 5К-35, Раушская наб., д..4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 чается термодатчик 5 вместо опорного элемента б. Температуру измеряют стрелочным прибором (или самописцем) 9. Ток, проходящий по последовательно соединенным конденсатору 10, электронагревателю 8 и термодатчику 5, вызывает пропорциональное распределение и выделение тепловой энергии на каждом из них. Энергия тепла, выделения в электронагревателе 8, вызывает изменение э.д.с, термопары 8 вакуумного термопреобразователя, что, в свою очередь, вызывает изменение показаний прибора 9.

В зависимости от требований к устройству оно может иметь различные комоинации реактивных элементов термодатчика 5, т. е. иметь как термоиндуктивность, так и термоемкость, и представлять сооой группу из последовательного, параллельного и смешанного электрических соединений, при которых проводилась градуировка устройства. Термодатчики 5 можно комбинировать и с разными температурными коэффициентами по величине и знаку для выравнивания нелинейности или увеличения чувствительности в нужном диапазоне температур, Устройство может быть применено для измерения разности или суммы температур. Путем изготовления двух каналов выходы от термопар 8 при определении разности температур включаются последовательно разноименными знаками электродов, а при определении суммы — последовательными одноименными знаками электродов.

Для получения максимальной точности измерения температуры при использовании сег5 нетоконденсаторов в качестве термоэлементов точка Кюри выбирается ниже рабочего диапазона температур, что обеспечивает наименьшую величину гистерезиса. Для уменьшения тепловыделения при постоянном подо10 греве переменным измерительным током термоконденсатор включается только на время измерения температуры с помощью переключателя 7. Применение в устройстве больше одного термоконденсатора позволяет знать

15 усредненную температуру по поверхности или объему за счет распределения соединения их электрически: параллельно, последовательно и смешанно.

Предмет изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее датчик температуры, выполненный в виде термочувствительного конденсатора, например, с сегнетодиэлектриком, питаемого

25 от ге|нератора высокой частоты, и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено термопреобразователем, выполненным в виде вакуумной колбы с электронагре30 вателем, включенным последовательно с датчиком и термопарой, к которой подключен регистрирующий прибор.