Устройство для измерения температуры

 

ОПИСАЦИE изовРктения " ®99З55

Cons Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное и авт. саид-ау (22) Заявлено 22.1172(21) 1849306/18-10 (5f)M. Кл.2 с присоединением заявки Йо

G 01 К 5/62

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2511-79. Бюллетень йо 43

Дата опубликования описания 25.1179

{53) УДК 536.516. .2 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. Е. Захарченко, В . И. Бобошко, Г . И. Корецкий и . Р. Я. Ладиев

Киевский институт автоматики имени ХХУ съезда КПСС (71) заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к области приборов для измерения температуры.

Известно устройство для измерения температуры, содержащее чувствительный элемент, выполненный, например,в виде. дилатометричаской пары,сняэанный с преобразователем н виде пневматического дросселирующего элемента сопла-заслонка, соединенного .со стабилизатором давления, и усилитель (1).

К недостаткам изнестного датчика температуры относятся его сраннительно небольшая точность, а также узкий диапазон измерения температур, 15 ограниченный длиной чунстнительного элемента датчика (дилатометрической пары) .

Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона измеря- 2О емой температуры, Это достигается тем,что н предлагаемое устройство введены переключатель, запоминающий элемент и управляющий элемент, включающий дна элемента сравнения, два разнополярных входа которых соединены с выходом устройства, выход перного элемента сравнения соединен с одним из входов запоминающего элемента, выход

2 второго — с другим входом запоминающего элемента, переключатель, содержащий нормально открытый и закрытый контакты, соединенные с переменными сопротивлениями, управляющий вход которого подключен к выходу запоминающего элемента, а усилитель выполнен в виде многомембранного пневмоэлемента, вход которого соединен с преобразователем, одна иэ отрицательных камер — с линией постоянного давления, а выход через усилитель мощности — c выходом устройства, входами управляющего элемента и через сопротивление с входами переключателя и отрицательным входом усилителя.

На чертеже представлена схема описываемого устройства.

Устройство содержит датчик в ниде дилатометрической пары 1-2, преобразователь, представляющий из себя дросселирующий элемент соппо-заслонка 3-4, заслонка которого жестко прикреплена к торцу чувствительного элемента (медного стержня) датчика. давление питания подключено к преобразователю 3-4 через стабилизатор, например. регулятор 5 расхода воздуха. Выход преобразователя подключен на вход усилителя давления 6 б99355

Формула изобретения с регулируемым коэффициентом усиления.

Усилитель давления б представляет собой сумматор универсальной системы пневмоавтоматики, к которому подключено давление питания, выход его через усилитель мощности 7 подключен на выход устройства и через со5 противление В в камеру обратной связи, которая соединена с двумя сопротивлениями 9, 10 посредством нормально закрытого и нормально открытого контактов переключателя 11, управляющийвход которого соединен с выходом запоминающего элемента 12 и индикатором диапазонов 13. В одну из отрицательных камер усилителя давления б и в одну из камер переключателя 11 подклю,l5 чено постоянное давление (подпор) .

Управляющий элемент (14-15) пред.ставляет собой два элемента сравнения, в положительную и отрицательную камеры которых подключены постоянные давления нижнего предела измерения (0,02 МПа) и верхнего предела измерения (О, 1 МПа) .

Положительный и отрицательный sxoды элемент ов сравне ния управляющего элемента соединены с выходом устройства.

Выход элемента сравнения 15 подключен к одному управляющему входу запоминающего элемента 12, а выход h0 другого элемента сравнения 14 — к другому управляющему входу запоминающего элемента.

Запоминающий элемент представляет собой трехмембранный элемент системы 35 пневмоавтоматики с подпружиненным мембранным блоком, выход которого соединен с входом переключателя и индикатором диапазонов. В качестве стабилизатора давления 5 в схеме исполь- jO зован регулятор расхода воздуха, ко" торый широко используется в пьезометрических системах для измерения уровня„ плотности и т. д. Колебания давления источника питания не сказываются на количестве пропускаемого через него

45 воздуха и, следовательно, не влияют на работу устройства.

Работает устройство следующим образом. При увеличении температуры измеряемой среды уменьшается зазор между соплом 3 и заслонкой 4, что приводит к увеличению давления на выходе преобразователя. От этого сигнала в усилителе давления б вычитается давление 0,02 МПа, полученный пневмосигнал усиливается по мощности усилителем мощности 7 и поступает на выход устройства, на вход управляющего элемента 14-15 и через со- 60 противление В в камеру отрицательной обратной связи усилителя давления б.

Устрой ст во измеря ет т емпер атуру в диапазоне, установленном сопротивлением 9 ° При увеличении температуры до уровня верхнего предела первого (узкого) диапазона (сигнал 0,01 МПа) элемент сравнения 15 управляющего устройства выдает дискретный сигнал 1,который через открытый контакт запоминающего элемента 12 поступает

На вход переключателя ll,который при этом отключает сопротивление 9 от обратной связи и подключает сопротивление 10.

При этом загорается индикатор диапазонов 13 и устройство переключается на второй (широкий) диапазон измерения, На этом диапазоне устройство работает до тех пор, пока температура не снизится до нижнего предЕла второго диапазона. При этом давление на выходе устройства снижается до 0,02 МПа. Это приводит к тому, что на выходе элемента сравнения

15 образуется 0, а на выходе элемента сравнения 14- 1 ° В этот момент на выходе запоминающего элемента 12 образуется 0, который поступает на вход переключателя ll и он отсоединяет сопртивление 10 от обратной связи и подсоединяет к ней сопротивление 9, переключая тем самым работу устройства на первый (узкий) диапазон измерения. Лампочка 13 при этом тухнет и т. д. Таким образом устройство позволяет одним и тем же чувствительник элементом измерять температуру в различных диапазонах.

Введение в устройство управляющего элемента позволяет использовать. один и тот же датчик для измерения температуры в двух диапазонах и автоматически переключать их, при этом точность измерения на первом (узком) диапазоне значительно увеличивается.

Наличие двух диапазонов дает возможность один из них использовать в узких пределах температур, например

25-30 С, что увеличивает точность измерений, а другой - там, где не требуется большая точность измерений, например, настроить в пределах 25100 С.

Устройство для измерения температуры, содержащее чувствительный элемент, выполненный, например, в виде дилатометрической пары, связанный с преобразователем в виде пневматического. дросселирующего элемента сопло-заслонка, соединенного со стабилизатором давления, и усилитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измеряемой температуры, в него введены переключатель, запоминающий элемент и управляюьфй элемент, включающий два элемента

699355

Составитель Н. Горшкова

Корректор И. Михеева

Редактор Л. Бибер Техред И.Асталош

Заказ 7205/44 Тираж 766

gHHHTIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

4/5

113035, Москва „Ж-35, Раушская наб., д.

Филиал ППП Патент, r. Ужгор д, у

I 1 о л. Проектная, 4 сравнения, два разнополярных входа которых соединены с выходом устройства, выход первого элемента сравнения соединен с одним из входов запоминающего элемента, выход второго - с другим входом запоминающего элементами переключатель, содержащий нормально открытый и закрытый контакты, соединенные с переменными сопротивлениями, управляющий вход которого подключен к выходу запоминающего элемента, а усилитель выполнен в виде многомембранного пневмоэлемента, вход которого соединен с

1 преобразователем, одна из отрицательных камер — с линией постоянного давления, а выход — через усилитель мощности - с выходом устройства, входами управляющего элемента и через,сопротивление — .с входами переключателя и отрицательным входом усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Отчет ЦКТИ им. И,И.Ползунова по работе М 093705/0-5990. Разработка и исследование регуляторов температуры для высокотемпературных ГТУ, Л. г

1969, с. 14-29 (прототип) .