Устройство для измерения температуры

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 180177(21) 2444386/18-10 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 050879. Бюллетень Hо 29

Дата опубликования описания 05.08.79 (51) М. Кл.2

G 01 К 7/02

Государственный комнтет

СССР по делам нзобретеннй н .открытнй (53) УДК 536.532 (088. 8) О. В. Вабак, A.È. Накорчевский, В. Я. Подкладнев и В. A. Чернов (72) АвтОры изобретения (71) заявитель Ордена ленина институт кибернетики AH Украинской ссР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использсвано преимущественно в системах контроля и управления металлургическими процессами в устройствах для измерения температуры контактным способом термопарами и термометрами сопротивления.

Известно устройство для измерения температуры, включающее датчик, измерительный усилитель и индикатор (1).

Это устройство имеет сравнительно низкое быстродействие (25-30 с) из-эа инерционности термопар. Кроме того, относительно длительное пребывание датчика в агрессивной среде снижает надежность его показаний. Наиболее близким к изобретению по технической .сущности и достигаемому результату является устройство для измерения температуры, содержащее датчик, нульорган, источник опорного напряжения, блок памяти, блок индикации, а также дополнительный датчик с системой по- 25 догрева, подключенный вместе с основным датчиком к одному иэ входов нульоргана, другой вход которого соединен с источником опорного напряжения, .а вьвсод — через усилитель, шунтированный блоком памяти, со вторичным прибором (2). Однако это устройство имеет сложную конструкцию, невысокую надежность и быстродействе, обусловленное наличием дополнительного датчика (термопары) со специальной системой подогрева.

Целью изобретения является повышение надежности, быстродействия и упрощения схема. В описываемом устройстве, включающем датчик температуры, измерительный усилитель, ключ, блок памяти, соединенный с блоком индикации и источник эталонного напряжения, подключенный ко входу нульоргана, это достигается тем, что в него введен блок временного интервала, причем датчик температуры соединен со входом измерительного усилителя, один из выходов которого через ключ соединен с блоком памяти, а другой выход подключен ко входу нуль-органа, выход которого через блок временного интервала подключен ко входу управления ключом.

На фиг. 1 представлена блок-схема описываемого устройства, на фиг. 2 " кривые зависимости изменения термоЭДС. термопары во времени от величины измеряемой конечной температуры.

678335

Устройство содержит термопару 1, Ратуры при погружении термопары в

1измерительный усилитель 2, источник жидкий металл. Когда сигналы с изме3 эталонного напряжения, нуль-орган рительного усилителя 2 и источника 3

4, блок 5 временного интервала, ключ эталонного напряжения становятся

6, блок 7 памяти, блок 8 индикации и равными, срабатывает нуль-орган 4, сигнализаторы 9. управляющий отсчетом времени, выполПри погружении термопары 1 в 5 няемцм. блоком 5 временного интервала. жидкий металл начинается переходной Через определенный промежуток времепроцесс возрастания термо-ЭДС до (и ), который может быть выбнекоторого конечного уровня, соот- ран достаточно малым, ключ б размыветствующего измеряемой температуре. кается. Конечное значение, равное

Этот переходный процесс для термопар 10 е> (на фиг ° 2 - е, е, е ), фиксируимеет экспоненциальный характер. В за- ется блоком 7 и в неоьходимом масштави имости от величины конечной тем- бе регистрируется блоком 8. Одноврепературы & среды процесс изменения Ф менно IpH размыкании ключа могут пово времени t - различен при постоян- даваться световые сигналы сигнализаной времени P = const . Для термопары 15 торами 9 (пунктирные линии) рабочеПР 10/О он имеет вид, изображенный му Поднять термопару и операторуна фиг. 2 сплошной линией. При этом Снять показания .

В связи с тем, чтс время измерения

8 > 8 8„, Е„Б8„, Е ае, Е ьВ или Q 9„, температуры C помощью описываемого устройства может быть значительно е„=е„(4- е ). сокращено, повышается быстродействие и уменьшается воздействие агрессивной

В реальных условиях термопара сРеДы на термоэлектроДы. Этим Увелиизмеряет температуру окружающей среды. Чиваются надежность и срок их службы. которой соответствует термо-эдс. что приводит к экономии драгоценных

Соответственно переходный процесс металлов, из которых изготавливают тердля скачка температуры может быть мапары, широко применяемых на металлургических заводах. Так повышение

-tI " быстродействия в два раза (время зао (e мера 15 с вместо 30 с) приводит в В случае экспоненты е, е, е среднем примерно вдвое и к увеличеэтом слу на фиг. 2 изображены пунктиром. нию срока службы термопары.

2 3

СоответПри приближении термопары к зерка- ственно, примерно в два раза может лу жидкого металла температура ок- быть снижена. годовая норма расхода ружаюшей ее среды непрерывно изменя- 35 драгоценного металла при измерени— ется, и при погружении в металл про- ях. исходит скачок температуры. Выполняя

Формула йзобретения замер темттературы после ее скачка с ованной точки t за Устройство для измерения темпераопределенный фиксированны пр

ый ф ванный промежуток туры, включаиийее датчик температуры, люч блок в емени (t — t = t ) для различных 40 измерительный усилитель, ключ, лок памяти соединенный с блоком.индика. Ф пол чаем и различные е . учиты-. памят, с у „= — ии и ЙстО 7ник эталонного напряжевая, что (1 - е = const), Е„=8„явля- ции, и й функцией е . Это и реа- ния, подключенный ко входу нуль-орлиз ется описываемым устройством. гана, о т л и ч а ю лизуется о и

Сигнал с термопары 1 поступает 4 то, C ительного усилителя 2. быстродействия и упрощения устройстна вход измеритель

Усиленный сигнал поступает на ключ б, ва, оно содержит

ый замкн т и через блок 7 памя- интервала, причем датчик температуры ти регистрируется блоком 8 индикации. соединен со входом р

Блок 7 памяти выполнен так, что 50" Усилителя, один из выходов которого фиксирует сигнал только в том случае, . через ключ с еди че ез ключ соединен с блоком памяти, а другой выход подключен ко входу

С вттХода измерительного усилителя нуль-органа, выход к р р

2 сигнал поступает на вход нуль-орга- блок временного интервала подключен

4" м сигналом от источника 55 ко входу управления ключом.

3 эталонного напряжения, равным Ес, (фиг 2) веттичина которого может во внимание при экспертизе

1. Тищенко В.Г. Пирометрия жидких б най ена экспериментальным путем.

Физический смысл ее — это значение изменяющейся термо-ЭДС. 4, соответст вующее конечной величине температурьФ 2. Авторское свидетельство С

Окружающей среды перед скачком темпе- Р 332337, кл. 6 01 7/

678335 î 4

Фиг; 2

Составитель Н.Горшкова

Редактор Л.Тюрина Текред,.И. Петко Корректор;М.Внгуяа

Заказ 4559/30 Тираа 766 t. . Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óìãàðoä, ул.Проектная,4