Устройство для измерения разноститемпературы

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07 ° 08 ° 79 (21) 2807838/18-10 (51) М. КЛ. с присоединением заявки Нов

G 01 К 7/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 1506.81. Бюллетень Мо 22

Дата опубликования описания 15.0Ci81 (53) УДК536.53 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.Д.Гринец и- Е.A.Äåìèí

1 ;г

Львовский ордена Ленина политехнический тт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ

ТЕМПЕРАТУР

Изобретение относится к температурным измерениям и предназначено для точного измерения разности темпе-. ратур автоматическими регистрирующнми приборами.

Известно устройство для измерения разности температур, содержащее термометры сопротивления, включенные в мостовую схему, выходная диагональ. которой соединена с усилителем, двигатель механически связан с движком реохорда (1 ).

Однако низкая точность измерения обусловлена изменением сопротивления линии связи в процессе измерения тем- 15 пературы.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения разности температур, содержащее два последователь- 20 но соединенных термометра сопротивления, потенциальные выводы которых соединены со входом блока преобразова- ния, включающего в себя запоминающие конденсаторы и управляемые ключи,ге- 25 нератор, соединенный с управляющими входами блока преобразования, выходы которого соединены с земляной шиной и входом усилителя,,источник напряжеiния, соединенный с земляной шиной и 3О токовым выводом первого термометра сопротивления 12 ).

Недостатками устройства являются отсутствие возможности измерения разности температур с помощью автоматических регистрирующих электронных приборов астатического типа и наличие дополнительной погрешности, вызванной разностью сопротивлений измерительной схемы, подключаемых ко входу усилителя в разные полупериоды коммутирующего напряжения генератора.

Цель изобретения — .повышение точности измерения разности температур.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены дополнительный блок преобразования, реохорд, двигатель, механически связанный с движком реохорда, фазочувствительный усилитель, вход которого соединен с выходом усилителя, управляющий вход соединен с генератором, а выход подключен к двигателю, причем реохорд включен между земляной шиной и токовым выводом второго термометра сопротивления и подключен ко входам дополнительного блока преобразования, управляющие входы которого соединены с

838415 выходом генератора, а выход соединен с земляной шиной и входом усилителя.

На чертеже представлена блок схема устройства.

Устройство для измерения разности температур содержит последовательно соединенные термометры сопротивления

<1 и 2, включенные четырехпроводной линией связи, реохорд 3 и блок 4 преобразования, содержащий управляемые ключи 5-12, запоминающие конденсаторы 13 и 14, дополнительный блок 15 преобразования, содержащий управляемые ключи 16-23 и запоминающие конденсаторы 24 и 25, фазочувствительный усилитель 26, двигатель 27, генератор 28, усилитель 29 и источник

30 напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Ток I источника 30 напряжения протекая через термометры 1 и 2, 20 создает на них падение напряжения:

U = К =IR (4+сН.„), () = =((<+a< ),(g) где k u R — сопротивление термометZ ров, находящихся в средах с температурами с и р5

R — сопротивление термомето ров при начальной температуре; а — ТКС материала термометра.

Падение напряжения на участках между верхним выводом реохорда 3 и движком, нижним выводом реохорда и движком соответственно равны

0Э = I R х, 0, = I R (l -x), (2) где R>- сойротивление реохорда 3; х — относительное перемещение движка реохорда 3, отсчитываемое от верхнего вывода реохорда. 40

В первый полупериод выходного- напряжения на управляющие входы ключей

5,7,9,11,17,19;21 и 23 с блоков преобразования 4 и 15, с выхода генератора 28, подается отпирающий ключи 45 сигнал. При этом через ключи 5 и 7 конденсатор 13 заряжается др падения напряжения на термометре 1, через ключи 9 и 11 конденсатор.14 заряжается до падения напряжения на термомет- о ре 2, через ключи 17,19,21 и 23 конденсаторы 24 и 25, включаются последовательно между входом усилителя 29 и земляной шиной.

В6 второй полупериод напряжения генератора 28, ключи 5,7, 9,11,17,19, 21 и 23 размыкаются, а ключи 6,8, 10,12,16,18,20 и 22 открываются, подключая конденсаторы 13 и 14 через ключи 6,8,10 и 12 ко входу усилителя 29, и конденсаторы 24 и 25. через 6О ключи 16,18,20 и 22 для подзарядки к участкам реохорда 3 между его движком и выводами. В первый полупериод ко входу усилителя 29 подключается Разность напРяжений на конденса- 65 торах 24 .и 25, а во второй — разность падений на конденсаторах 13 и 14.

Переменная составляющая напряжения на входе усилителя 29 равна разности

ЛО (U "z)-(U -U4)= EIto<(<1 tz)-R (2x-<)1(+

Это напряжейие, усиливаясь усилителем 29 и 26, поступает на обмотку управления двигателя 27, вызывая перемещение движка реохорда до тех пор, пока напряжение на входе усилителя 29 не станет равно нулю. При этом иэ выражения (3) при 10 = 0 по лучаем Гнои(- а) s Г =Фд

)(т, " = 2L +"А где R = R < t сопротивление реохорда принимается равным максимальному приращению сопротивления термометра в диапазоне заданной разности температур.

Выражение (4) представляет собой уравнение шкалы устройства. При t =0 и tZ=bt, х = О, при С4= tZ, х = 05 и TIpH-t2= 0 и t = AtI,x = 1.Зависимость показании .устройства от.измеряемой температуры линейная и не зависит от сопротивления линии связи и от величины тока

При изменении разности температур согласно (3) на входе усилителя 29 появляется напряжение разбаланса, которое, усиливаясь усилителями 29 и 26, вызывает перемещение вала двигателя в такую сторону, чтобы найти новое положение равновесия. диапазон измерения определяется только величиной сопротивления реохорда 3. Точность работы определяется качеством ключей и эаноминающих конденсаторов, величины которых должны превышать паразитные емкости монтажа и ключей.

Устройство для измерения разности температур имеет высокую точность измерения благодаря использованию компенсационного способа измерения, обладает высокой помехоустойчивостью, имеет линейную выходную шкалу. формула изобретения

Устройство для измерения разности температур, содержащее два последовательно соединенных термометра сопротивления, потенциальные выводы которых соединены со входом блока преобразования, включающего в себя запоминающие -конденсаторы и управляемые ключи, генератор, соединенный с управляющими входами блока преобраэов, ния, выходы которого соединены с земляной шиной и входом усилителя, источник напряжения, соединенный с земляной шиной и токовым выводом первого термометра сопротивления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения разности температур, в него введены

838415

Составитель В.Куликов

Редактор Н.Ромжа Техред Н.Майорош Корректор М. Шароши

Заказ 4410/59 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП ".Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4 дополнительный блок преобразования, реохорд, двигатель, механически связанный с движком реохорда, фазочув твительный усилитель, вход которог соединен с выходом усилителя, управ. ляющий вход соединен с генератором, а выход подключен к двигателю, причем реохорд включен между земляной шиной

; и токовым выводом второго термометра сопротивления и подключен ко входам дополнительного блока преобразования, управля|ощие входы которого соединены с выходом генератора,- а выход соединен с земляной шиной и входом усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Коротков П.A.. Лондон Г.Е. Динамические контактные измерения тепловых величин. Л., "Машиностроение", 1974, с.168; рис.97.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2762365/18-10, кл.G 01 К 07.05.79 (прототип),.