Устройство для измерения температуры вещества

 

,О П И С A Н И E 7@692

ИЗОБРЕТЕНИ Я

Союз Сопетскнк

Соцналистнчеаиа

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.03.74 (21) 2007033/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.80. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.80 (51) М Кла

G 01К 7/20

Государетеенный комитет

СССР (53) УДК 536.531 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Е. И. Фандеев, Г. А. Лущаев и В. А. Карчков

Особое конструкторское бюро средств автоматики и технической кибернетики при Новочеркасском ордена

Трудовог0 Красного Знамени политехническом институте им. С. Орджоникидзе (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫВЕЩЕСТВА

2 :Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматического контроля и регулирования температуры вещества в резервуарах с переменным уровнем контролируемой среды.

Для дистанционного измерения температуры применяется устройство, в комплект которого входят термометры сопротивления и вторичные приборы (мосты) (1).

Прп погружении чувствительного элемента (ЧЭ) термометра в контролируемую среду на достаточную глубину можно пренебречь погрешностью измерения температуры, обусловленной теплообменом ЧЭ через корпус (защитный чехол термометра с внешней средой, обычно воздухом).

Однако часто, ввиду специфических условий эксплуатации технологического аппарата или особенностей его конструкции, невозможно смонтировать термометр в стенке аппарата. В этих случаях термометры сопротивления устанавливают на крышках резервуаров или на специальных кронштейнах и распелагают в объекте контроля вертикально.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство, содержащее термометр сопротивления, размещенньш в контролируемой среде и включенный в схему измерительного моста, и переключатель (2).

Однако в нем не решается задача исклю5 чения погрешности, вызванной изменением теплоотвода от термочувствительного элемента термометра прп изменении уровня веществ а в р езер ву а р е.

Цель изобретения — повышение точности измерений путем снижения погрешности, обусловленной изменением теплоотвода от термочувствительного элемента термометра при изменении уровня вещества в резсрвуаре.

15 Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит температурный компенсатор, выполненный в виде реостатного профилированного преобразователя и поплавковой системы, причем реостатный преобразователь включен через переключатель в смежное плечо измерительного моста или последовательно с термометром сопротивления, à его движок связан с поплавковой системой.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, и на фиг. 2 — принципиальная электрическая схема.

Устройство содержит термометр 1 сопротивления, поплавковый уровнемер 2 с реос712692 татным преобразователем, переключатель

3, вторичный прибор (мост) .4.

Профиль реостатного преобразователя рассчитан так, что сопротивление последнего R = f (H) для любого уровня вещества при его температуре О,р равно абсолютной величине приращения сопротивления чувствительного элемента термометра, обусловленного изменением уровня вещества в резервуаре ЛЯ =f(H). Переключатель 3 имеет два положения: а и б. В положении а сопротивление Ra реостатного преобразователя уровнемера (см. фиг, 2) включено в плечо измерительной схемы моста последовательно с сопротивлением чувствительного элемента термометра Rs .

В положении б сопротивление Рнр,пр включено в смежное плечо измерительной схемы.

Рассмотрим работу устройства для двух характерных случаев.

Полусумма пределов измерения температуры контролируемого вещества больше температуры внешней среды, т. е. О,р)О,.

В этом случае переключатель устанавливается в положение а. Понижение уровня вещества в резервуаре при температуре О,р вызывает увеличение теплоотвода от ЧЭ термометра к внешней среде, что приводит к его охлаждению, а следовательно, — к уменьшению сопротивления ЧЭ на величину (ЛР ). Но одновременно в плечо моста последовательно с Re вводится дополнительное сопротивление Ra (Л% ), которое компенсирует погрешность, обусловленную теплоотводом.

При О,р(О, переключатель устанавливается в положение б. В этом случае понижение уровня вещества в резервуаре при температуре О,р вызывает подвод тепла от внешней среды к ЧЭ и его сопротивление возрастает на величину (ЛЪ). Однако одновременно с увеличением Ro в смежное плечо мостовой измерительной схемы вводится сопротивление R = (ARr> ) . .Следовательно, и в этом случае обеспечивается компенсация рассматриваемой погрешности.

5 Следует отметить, что полная компенсация погрешности, вызванной изменением уровня вещества в резервуаре, имеет место лишь при одной температуре контролируемой среды, равной О„р. В остальных точках

10 температурного диапазона указанная погрешность хотя и не компенсируется полностью, но значительно уменьшается.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры вещества, преимущественно в резервуарах, содержащее термометр сопротивления, размещенный в контролируемой среде и вклю20 ченный в схему измерительного моста, и переключатель, о т л и ч а ю щ с с с я тем, что, с целью повышения точности измерений путем снижения погрешности, обусловленной изменением теплоотвода от термочувст25 вптельного элемента термометра при изменении уровня вещества в резервуаре, оно содержит температурный компенсатор, выполненный в виде реостатного профнлированного преобразователя и поплавковой

З0 системы, причем реостатный преобразователь включен через переключатель в смежное плечо измерительного моста плп последовательно с термометром сопротивления, а его движок связан с поплавковой

35 системой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фандеев E. И., Шукшунов В. Е. Датчик температуры сыпучего движущегося материала. Известия вузов «Электромеханика».

2. Авторское свидетельство СССР № 146539, кл. G 01К 7/20, 22.09.73 (прототип).

712692

Фиг. 1

Рие, 2

Составитель Н. Горшкова

Техред А. Камышникова

Корректор О. Тюрина

Редактор И. Грузова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2671/17 Изд. № 121 Тираж 729 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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