Устройство для измерения температуры

Устройство для измерения температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при геофизическом исследовании скважин, дистанционном измерении температуры газа на газораспределительных и газозаправочных станциях, а также на других взрывоопасных объектах. Генератор 1 управляющего сигнала, воздействуя на управляющий вход управляемого генератора 2, изменяет его выходную частоту. Выходной сигнал управляемого генератора 1 посредством протяженного проводного канала 9 через двунаправленный ответвитель 5 и трансформатор 7 поступает к кварцевому резонатору 8. При совпадении частоты сигнала управляемого генератора и частоты последовательного резонанса кварцевого резонатора 8 сдвиг фаз прямой и обратной волн на выходах двунаправленного ответвителя изменится на 180°, что вызовет скачкообразное изменение сигнала на выходе фазового детектора 6 и срабатывание компаратора 3 напряжений. Выходной сигнал компаратора 3 воздействует на управляющий вход генератора 1, прекращая изменение частоты управляемого генератора 2, и разрешает режим счета вычислительному блоку 4, который пересчитывает значение частоты управляемого генератора 2 в значение измеренной температуры. В дальнейшем мультивибратор, входящий в состав генератора управляющего сигнала, производит сброс управляющего сигнала и цикл измерений повторяется. 1 ил.

1525479!

1зобрете»»»»е относится к измери тельной технике и может быть использоял»»о для дистанционных измерений т< .а»< рлтур»< в скважинах, на технологических линиях газоньм промыслов, нл газопроводах, в том числе на гаэорас»»редел»»телыых и газозаправочньм станциях, а также на других вэрыноопас»»»м объектах. !о

Цель изобретения — повышение точности»»зь»ерения при дистанционном

III epeIIrIr» температуры взрывоопасных

Объек mr<.

1!<» черт«,,. представлена блок-схема усгpo

Ус» рой< тн<) ., . !»»з»»ере»»ия температур» I < одеркll г ге«оратор 1 управляющего c»UII;ur

»р< IT л IITOpOII » -- II

ТоК oт источника 10 ol!oUI»ol напряженияя через открытьп» IIQprr!!lr ключ 12 и стабилизлтор 14 токл заряжает накопительный 15 ко»<денслтор, прl»»»<е»»»»е через дву»»л»»рлвлеш»ь»й,5 ответ»»»»те<»» по проводному каналу 9 lrorraeTci нл lteprrtnную обмотку трансформатора 7, к вторичной повьыающей» обмотке которого подключен резонатор 8, Г!ри частоте .управляемого генератора 2 ниже частоты последовательного резонанса резонатора 8 проводной канал 9 работает в p

55 больше волнового сопротивления проводного канала 9. При этом фазовый сдвиг колебаний прямой и обратной волн »»а соответствующих выходах двунаправленного ответвителя 5 равен М»!

При совпадении частоты управляемого генератора 2 с частотой последовательного резанансл резонатора 8 сопротивление этого резонатора, трансформируемое к выходу линии проводного канала 9, станет много меньше волнового сопротивления проводного канала 9. В этом случае проводной канал 9 будет работать в режиме короткого замыкания и разность фаэ прямой и обратной волн будет ранна

О

° t<<(f+ 180 . Это приведет к изменению полярности напряжения на выходе фазового детектора б и срабатыванию компаратора 3 напряжения. Выходное напряжение компаратора 3 напряжения закроет первый ключ 12 и тем самым прекратит изменение частоты управляемого генератора 2 ° Одновременно выходным напряжением компарат ра 3 напряжений запускается вычислительный блок 4, в котором осуществляется преобразование информации о частоте управляемого

2 генератора (частоте последовательного резонанса резонатора 8) в информацию об измеряемой температуре согласно градуировочной таблице кварцевогo термочунстнительного резонатора 8, !

1ульт»озибратор 11, периодически разряжая через второй ключ 13 накопительный конденсатор 15, осущестнляег повторение процесса измерения темперaTyp!

Тлк, при использовании н качестве ЧЗ резонатора типа PK 112 HA C частотой последовательного резонанса (при t = 20 С) 5 !О Гц скорость пз»»ене выходной частоты управляе"<огп генератора 2 должна быть не более 1О кГц/с, Период колебания симин rplrt<»ого мультивибратора 11 при

->т.ь» должен быть не менее 10 с (для о !

teUeIcUIrTItrr диапазона — 100 — + 150 С)

Следует отметить, что именно мультивибрлтор организует во времени цикл

»»зь»ере»»»»й. Так, при замк»»уто»» втором ключе 13 частота управляемого генератора 2 неизменна и заведомо нике частоты последовательного резонанса кварцевого термочувствительного резонатора 8, нл выходе фазового детектора 6 сигнал пропор»»ионале»» сдвигу фаэ Щ на его входах, компаратор 3 напря«ения н исходном состоянии (rtepвый ключ 12 замкнут, а режим счета н спецвычислителе 4 заблокирован) . kla

479

Составитель Е, Рязанцев

Редактор M. Келемеш Техред Л.Сердюкова Корректор Т. Малец

Заказ 721 0/34 Тираж 573 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1!3035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1525 следующем подул. риоде сигнала мультивнбратора 11 второй ключ ) 3, размыкаясь, обеспечивает условие для заряда накопительного конденсатора 15, ноэрастання на нем управляющего напря5 жения н повьш«ния частоты сигнала управляемого генератора 2. В момент достижения последним частоты последов атель ного резонанса резонатора 8 происходит скачкообразное изменение

1 разности фаз сигналов на входах фазового 6 детектора и скачкообразное изменение его выходного напряжения, которое вызывает срабатывание компаратора 3 напряжения. Компаратор 3 своим выходным напряжением размыкает первый ключ 12 и разрешает режим счета вычислительного блока 4, который пересчитывает зафиксированное значение ,частоты управляемого генератора 2 в измеренную температуру. Этот режии ,будет сохраняться до тех пор, пока очередная полуволна выходного сигнала мультивибратора 11 не замкнет

I второй ключ 13 и в ходе разряда накопительного 15 конденсатора частота управляемого 2 генератора, а с ней и фазовый 6 детектор и компаратор 3 напряжения перейдут в исходное сос30 тояние. Цикл измерения повторяется.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее кварцевый термочувств ительпый резонатор, пpo«(),Ill(il! канал в ниде протяженной лпппп с««эи, управляемый генератор и «ьp(IIcлительный блок; о т л и ч а х> щ е е с я тем, что, с целью по«мщения точности при дистанционном измерении температуры взрывоопасных объектов, введены двунапранленный отнетвитель, фаэоный детектор, коипаратор напряжения, генератор управляющего сигнала и трансформатор, во «торичнук повышающую обмотку которого «ключс н кварцевый термочувствительпый резонатор, а первичная обмотка этого трансформатора подключена к проводному каналу, соединенному с «ыходом управляемого генератора через д«уна ранленный ответнитель, выходы прямой и обратной волны которого соединены с входами фазового детектора, выход которого соединен с сигнальным входом коипаратора напряжен п, опорный вход которого соединен с общей шиной, а выход связан с входом генератора управ,ляющегО сигнала и управляющим нходои спецвычислителя вычислительного бло ка, информационный вход которого сое-. динен с выходом управляемого генератора, управляющий вход которого соединен с выходом генератора управляющего сигнала.