Устройство для компенсации влиянияизменения температуры свободныхконцов термопары

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ CB ТВЛЬСТВУ

<>800694 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.0279 (21) 2726124/18-10

) „э

G 01 К 7/12 с прнсоединеимем заявки Ио

Государственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй н открытий (23) Приоритет (53) УДК 538.53 (088.8) Опубликовано 30.0131.Бюллетень Н9 4

Дата опубликования описания 30.01В1

В.A. Кочан, Ю. B. Поздняков и Аркимидес Салазар Мустельер! (Куба)

f

Львовский ордена Лелина политехнический инс йту!т и Специальное конструкторско-технологической бюро геофизического приборостроения физико-механического института АН УССР (72) Авторы изобретения! !

I . Ъ

1 ! (71). Заявит ели (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ВЛИЯНИЯ

ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ СВОБОДНЫХ КОНЦОВ

ТЕРИОПАРЫ

Изобретение относится к измерению температуры с помощью термопар.

Известно устройство для компенсации термо-ЭДС свободных концов термопары, содержащее термопару и мост компенсации, питающийся стабилизированным напряжением, в цепь питания которого включен термочувствительный иост, питающийся от дополимтельного источника,британия (11.

Недостаткамй" этого устройства являются его сложность, недостаточно высокая точность компенсации.

Наиболее близким к предлагаемому 15 по технической сущности является устройство для компенсации влияния изменения температуры свободных концов термопары, содержащее источник тока, соединенный с первым терморе- 20 зистором, первый вывод которого через второй термореэистор соединен с первым выводом резистора, термопару, подключенную через измеритель напряжения ко второму терморезистору (2).25

Однако это устройство не обеспечивает достаточной точности компенсации, поскольку зависимость компенсирующего напряжения от температуры описывается функцией с монотонно 30 убывающей второй производной, а за висимость термо- эдс термопары от температуры описывается функцией с монотонно возрастающей второй ..троизводной..Этим обусловлено наличие един-, ственного значения температуры, нри котором компенсирующее напряжение равно термо-ЭДС свободных концов термопары, по мере удаления от которого погрешность компенсации возрастает по абсолютной величине.

Цель изобретения — повышение точности измерения температуры путем уменьшения погрешности компенсации влияния изменения температуры свободных концов термопары.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены регулируемый источник тока, соединенный с компенсирующим резистором, включенным между вторыми выводами резистора и первого термореэистора.

На чертеже показана схема устройства.

Устройство содержит термопару 1, измеритель 2 напряжения, первый и второй терморезисторы 3 и 4, меджю термометры сопротивления с линейной зависимостью сопротивления от температуры, резистор 5 и компенсирую800694

Формула изобретения

Устройство для компенсации влияния изменения температуры свободных

И концов термопары, содержащее источ« ник тока, соединенный в первым тер" морезистором, первый выход которого через второй терморезистор соединен с первым выводом резистора, термо4g пару, подключенную чеРез измеРитель напряжения ко второму термореэистору, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем уменьшения погрешности компенсации влияния изменения температуры свободных концов термопары, в него введен регулируемый источник тока, соединенный с компенсирующим

Ы щий резистор 6 с нулевыми температурными коэффициентами, источник 7 тока, регулируемый источник 8 тока.

Устройство работает следующим образом.

Прн некоторой температуре свободных концов термопары св падение напряжения на термореэисторе 3 уравновешивается падением напряжения на компенсирующем резисторе 6, при этом напряжение на резидторах 4 и 5 равно нулю, а следовательно и компенсирующее напряженке 0(t) на выходе схемы также равно нулю. При увеличении температуры свободных концов термопары пропорционально возрастут сопротивления терморезисторов 3 и 4, в результате чего увеличится падение напряжения на терморезисторе 3, равновесие нарушится, на резисторах 4 и 5 возникнет разностное напряжение, вызывающее ток в цепи резисторов, который вызовет падение напряжения на терморезисторе 4. На выходе схемы появляется компенсирующее напряжение, которое суммируется с термоЭЛС термопары и подает я на измеритель 2 напряжения. При дальнейшем увеличении температуры величина компенсирующего напряжечия будет нелинейно возрастать. Благодаря наличию в схеме устройства двух терморезисторов, имеющих температуру, равную температуре свободных концов термопары, обеспечивается характеристика зависимости компенсирующего напряжения от температуры, аналогична э градуировочной характеристике термопары в заданном диапазоне изменения температуры ее свободных концов (первая и вторая производные по температуре положительны), Для получения минимальной погрешности компенсации значения сопротивлений резисторов схемы рассчитаны иэ условия равенства значений компенсирующего напряжения при произвольно выбранных температурах (в пределах диапазона изменения температуры свободных концов термопары) значениям термо-ЭДС термопары при тех же значениях температуры ее рабочего спая и темперао туре свободных концов 0 С. Путем оптимального выбора значений температуры полной компенсации в области преобладающих температур в пределах диапазона изменения температуры свободных концов термопары, который зависит от условий эксплуатации и определяется экспериментально, погрешность от компенсации, влияния темпе5

25 ратуры свободных концов термопары может быть снижена до пренебрежимо малой величины.

Важным преимуществом устройства по сравнению с известными является воэможность компенсации погрешности от технологического разброса градуировочных характеристик термопар в области низких температур. Для этого при расчете параметров элементов схемы устройства вместо стандарт ных градуировочных таблиц термоэлект рических термометров используются градуировочные характеристики., постр енные по результатам проверки термопары. При учете погрешности от технологического разброса характеристик погрешность от компенсации влияния температуры свободных концов термопары может быть снижена, например, до уровня около 0,1 С в диапазоне 20-30 С для термопар градуировки ПП-1.

Устройство может быть использовано при проведении температурных измерений, требующих высокой точности, в целом ряде важнейших отраслей промышленности, что даст возможность существенно увеличить процент выхода годных изделий и повысить их качественные характеристики. резистором, включенным между вторыми выводами резистора и первого термореэистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 264732, кл. G 01 К 7/02, 29.01.68.

2. Авторское свидетельство СССР

9 250497, кл. G 01 К 7/12, 28.06.68

{прототип).

800694

Составитель В. Куликов

Техред A AM Корректор,О. Ковинская

Редактор l0 ° Ковач

Филиал ППП Патент", r. Уагород, ул. Проектная, 4

Заказ 10400/50 Тнраа 918, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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