Устройство для измерения температуры

Устройство для измерения температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее термоэлектрический преобразователь, подключенный к входу усилителя, выход которого подключен к Первому входу первого компаратора, второй вход которого соединен с первым источником эталонного напряжения, второй компаратор , первый вход которого соединен с источником эталонного напряжения , индикатор, соединенный с блоком памяти, механизм погружения термоэлектрического преобразователя, отличающееся тем, что. с целью повышения точности измерения температуры путем учета изменения постоянной времени термоэлектрического преобразователя, в него введены,дополнительный блок памяти, блок вычисления,пороговый блок и блок дифференцирования, вход которого соединен с выходом усилите ля и вторым входом второго компаратора , а выход подключен к .пороговому блоку, дополнительному блоку памяти и первому входу блока вычисления , второй вход которого соединен с выходом дополнительного блока памяти, управляющий вход которого соединен с выходом первого компаратора, а третий и четвертый 9 входы блока вычисления соответственно соединены с выходами источников эталонного напряжения, при этом выходы второго компаратора и порогового ёлокасоединены с управляющими входами механизма погружения термоэлектрического преобразователя и блока памяти, соединенного с выходом блока вычисления.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (П) 3(59 6 01 К 7 02 еГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3380650/18-10 (22) 11 ° 01.82 (46) 15.01.84. Бюл. Ф 2 (72) В.И.Середа и Н.И.Настенко (71) Научно-производственное объединение Атомкотломаш (53) 536.53(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР hl 678335, кл. G 01 К 7/02, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3348109/18-10, кл. G 01 К 7/02, 1981 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее термоэлектрический преобразователь, подключенный к входу усилителя, выход которого подключен к первому входу первого компаратора, второй вход которого соединен с первым источником эталонного напряжения, второй компаратор, первый вход которого соединен с вторым источником эталонного напряжения, индикатор, соединенный с блоком памяти, механизм погружения термоэлектрического преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения температуры путем учета изменения постоянной времени термоэлектрического преобразователя, в него введены дополнительный блок памяти, блок вычисления, пороговый блок и блок дифференцирования, вход которого соединен с выходом усилит ля и вторым входом второго компара" тора, а выход подключен к .пороговому блоку, дополнительному блоку памяти и первому входу блока вычисления, второй вход которого соединен с выходом дополнительного блока памяти, управляющий вход которого соединен с выходом первого компаратора, а третий и четвертый входы блока вычисления соответственно соединены с выходами источников эталонного напряжения, при этом выходы второго компаратора и порогового блока соединены с управляющими входами механизма погружения термоэлектрическогопреобраэователя и блока памяти, соединенного с выходом блока вычисления.

1067372

Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к устройствам для измерения.температуры компактным способом, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения, в частности 5 в металлургическом производстве для измерения температуры жидкого металла»

Известно устройство для измерения температуры, содержащее термоэлектрический преобраЭователь, Соединенный с входом усилителя, выход которого через ключ подключен к блоку памяти, соединенному с индикатором, нуль-орган, входы которого соединены с источником эталонного напря- 5 жения и выходом усилителя, а выход через блок временного интервала подключен к управляющему входу ключа (ll .

Однако в известном устройстве не учитывается изменение постоянной времени термопреобразователя при работе устройства, что ведет к погрешностям при измерении температуPbl

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения температуры, содержащее термоэлектрический преобразователь, подключенный ко входу усилителя, выход которого 30 подключен к первому входу первого компаратора, второй вход которого соединен с первым источником эталонного напряжения, второй компаратор, первый вход которого соединен 35 с вторым источником эталонного напряжения, индикатор, соединенный с блоком памяти, механизм погружения термоэлектрического преобразовате-. ля (23 . 40

В известном устройстве постоянная времени термоэлектрического преобразователя измеряется перед каждым измерением путем погружения преобразователя в среду с извест-45 ной температурой. Однако это значение постоянной времени не соответствует значению постоянной времени термоэлектрического преобразователя при измерении температуры жидкого металла вследствие разрушения защитного наконечника преобразователя, а также вследствии изменения условий теплообмена, что ведет к снижению точности измерения.

Цель изобретения — повышение точ- 55 ности измерения температуры путем учета изменения постоянной времени термоэлектрического преобразователя.

Поставленная цель достигается 6О тем,что в устройство для измерения температуры, содержащее термоэлектрический преобразователь, подключенный к входу усилителя, выход которого подключен к пеРвому входу первого компаратора, второй вход которого соединен с первым источником: эталонного напряжения, второй компаратор, первый вход которого соединен со вторым источником эталон-. ного напряжения, индикатор, соединенный с блоком памяти, механизм погружения термоэлектрйческого преобразователя, введены дополнительный блок памяти, блок вычисления, пороговый блок и блок дифференцирования, вход которого соединен с выходом усилителя и вторым входом второго компаратора, а выход подключен к пороговому блоку, дополнительному блоку памяти и первому входу блока вычисления, второй вход которого соединен с выходом дополнительного блока памяти, управляющий вход которого соединен с выходом первого компаратора, а третий и четвертый входы блока вычисления соответственно соединены с выходами источников эталонного напряжения, при этом выходы второго компаратора и порогового блока соединены с управляющими входами механизма погружения термоэлектрического преобразователя и блока памяти, соединенного с выходом блока вычисления.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит термоэлектрический преобразователь 1, усилитель 2, первый источник эталонного напряжения 3, первый компаратор 4, второй источник эталонного напряжения 5, второй компаратор б, блок дифференцирования 7, доцолнительный блок памяти 8, блок вычисления 9, блок памяти 10, индикатор

ll, пороговый блок 12, механизм погружения термоэлектрического преобразователя 13 и блок сигнализации 14.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно на выходах источников эталонных напряжений 3 и 5 устанавливаются напряжения U и Uz, соответствующие выходным сигналам усилителя при температурах 9 и 9, равных, например 700 и 1000 С.

Оператор включает механизм погружения на режим погружения термоэлектрического преобразователя в расплавленный металл. При контакте с жидким металлом происходит резкое увеличение скорости нарастания сигнала на выходе термоэлектрического преобразователя, а соответственно и на выходе усилителя 2, что вызывает появление сигнала на выходе блока дифференцирования 7 и срабатывание порогового блока 12, выходной сигнал которого подготавливает блок памяти 10 к приему информации с блока вычисления 9, включает соот1067372 ветствующий сигнал в блоке сигнализации 14, а также выключает механизм погружения термоэлектрического преобразователя.

При погружении термоэлектрического преобразователя в жидкий металл начинается переходной процесс возрастания температуры термоэлектрического преобразователя и соответствующей ему термо-ЭДС 9 (() до некоторого конечного уровня Д, соответ- 1О ствующего измеряемой температуре (и=в„(е -е„ (т-а ), <1 где + - время;

15 н - начальная температура термоэлектрического преобразователя;

- постоянная времени термоэлектрического преобразова- 20 теля.

Когда сигнал на выходе усилителя в момент времени Ф, достигает значения Qq, срабатывает компаратор 4, выходной сигнал которого от- 25 ключает блок памяти 8 от блока дифференцирования 7. При этом блок памяти 8 запоминает величину сигнала первой производной Е (f).

Когда сигнал на выходе усилите- 30 ля достигает значения Ц, что соответствует моменту времени t, срабатывает компаратор 6, выходной сигнал которого включает механизм погружения на подъем термоэлектричес-35 кого преобразователя, включает соответствующий сигнал в блоке сигнализации, свидетельствующий об окончании измерения температуры, а также дает команду блоку 10 на Фиксирование результата измерения.

В момент на выходы блока вычисления поступают сигналы:

Блок вычисления определяет температуру металла по формуле следующей иэ формул (2)-(5) .

Наличие в предлагаемом устройстве новых элементов — блока вычисления, дополнительного блока памяти, порогового блока и новые связи между элементами выгодно отличает его от прототипа, так как позволяет повысить точность измерения температуры путем учета изменения постоянной времени термоэлектрического преобразователя, а также сократить время измерения, а следовательно повысить долговечность и надежность термоэлектрического преобразователя.

10б7372

Составитель В.Куликов

Техред О.Неце Корректор A.Èëüèí!

РЕдактор Т.Парфенова

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 11200/46 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

I»