Устройство для измерения температуры

Устройство для измерения температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(! 5842OO

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) 3 аявлено 15.12.75 (21) 2304877/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.12.77. Бюллетень № 46 (45) Дата опубликования описания 08.02.78 "" -«-------- (51) M. Кл. G 01K 7/2-4

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 536.531(088.8) (72) Авторы изобретения

С. Т. Учаров и В. Н. Чеканов

Челябинский завод «Теплоприбор» (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, предназначено для измсрения температуры посредством автоматических мостов с использованием платинового термометра сопротивления в качестве датчика и может оыть применено в металлургической, хпмической, строительной, пищевой и других отраслях промышленности, где требуется измерение температур в диапазоне от

0 до 650 C.

Извсстны устройства для измерения температуры, использующие в качестве датчика платиновые термометры сопротивления (1).

Ввиду нелинейной зависимости сопротивления платинового термометра от температуры сго чувст11итсльиссть в д! апязоие температур от 0 до 650""С изменяется (падает примерно на 20% ) . Непостоянство чувствительности приводит к уменьшению точности и возрастанию вариации показаний приборов.

Известны устройства для измерения температуры, в которой имеется линейная зависимость сопротивления от температуры (2).

Она достигается тем, что датчик (например, термометр сопротивления) подключен в одно из плеч дополнительного электрического моста, к измерительной диагонали которого подключается усилитель (операционный или иффсренциальный) . Выходной сигнал усилителя в зависимости от характера изменения напряжения иебаланса моста определяет режим работы последнего и служит в кя;:стве носителя информации оо из .!сряс: iî:i температуре.

ОднякО поскольк1 липеяризяция Ос щсствляется независимо от работы, т. е. процессов измерения, выполняемых вторичным lI,ièбором, эти устройства представляют coool:

10 отдельные автономные блоки, являющиеся дополнительными элементами в системе измерения, и «датчик — вторичный прибор» вносит дополнительную погрешность в измерении и повышает сложность с!1стемы, ч !о

15 приводит к уменьшению точности измерения.

Извсст11О ) cTpoHcT130 +ля из !Срс1! I! II Tc. .!!lcратуры (3), имеющее специаль!!ые срсдстиа, линеаризующие характерист!!ки и Iaтиновых термометров сопротивления. В ";Toì I còðo!I20 стВО линеаризация и!ка;1ы достигЯстся тел!, что компенсирующий реохорд, зашуитированпый постоянным резистором, пк:!1о 1еи по схеме переменного сопротизлсии», с двумя выводами.

25 Недостатки таких устройств — невысокая точность, конструктивная сло;киость l! долоГОЕИЗНЯ.

Из известных устлойств для измс)icli!15 . температуры напболсс близки,1 по тсх !и 1!30 ской сущности к рассматриваемому устройст584200 ву является устройство (4), содержащее источник питания, усилитель небаланса, реверспвный двигатель, измерительный мост, образованный тремя постоянными резисторами, платиновым сопротивлением и реохордом.

Недостаток известного устройства состоит в неравномерности его шкалы за счет невозможности линеаризации, что ведет к снижешпо точности измерения.

Целью данного изобретения является повышение точности измерения.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве реохорд соединен одним концом с усилителем небаланса, а другим концом и движком включен и измерительный мост. . 15

На чертеже представлена схема данного устройства.

Устройство содержит измерительный мост

1 усилитель 2 нсбаланса, реверспвпый дви1

20 гатсль 3 и источник питания 4.

Два плеча моста 1 (по левую сторону от дпагоналп питания) образованы резисторами R и Л . В два других плеча включены платиновый термометр сопротивления R5, реохорд R. с шунтирующим его постоянным 25 резистором Ла и резистор Ла. Движок реохорда механически связан с валом двигателя

3. Один пз концов реохорда R4 подкгиочеп к входу усилителя 2 небаланса, к выходу которого подключен реверсивный двигатель 3. 30

Устройство работает следующим образом.

Прп изменении измеряемой температуры изменяется сопротивление термометра Ла.

При этом нарушается баланс моста 1, напря- 35 жение небаланса) у силенное усилителем 2, подается на реверснвный двигатель 3, который перемешает движок реохорда R.„òåì самым изменяя сопротивление реохорда до наступления баланса моста 1. Перемещая 40 движок реохорда, двигатель одновременно перемещает указатель прибора (на чертеже пе показан) по шкале, отградуированной в градусах Цельсия.

При соответствующих значениях сопро- 45 тпвленпй резисторов R>, Rq, R3 и Ла, которые находятся решением системы уравнений, приведенной ниже, изменение сопротивления р0охорда R, в зависимости от положения движка точно повторяет изменение сопротивления тсрмометра Rg в функции измеряемой температуры. Прп этом характеристика шкалы на каждом участке отражает линейную зависимость ее от температуры, что позволяет получить оолее высокую точность измерения при определении промежуточных значений темпер атур.

Параметры моста рассчитываются таким образом, чтобы выполнялись равенства

Л6+ R4 =R.(A .— Ва,), R, -+- R»

Л R4 =R Bt, „

1 2 Rg

R2 — Яз где R< — сопротивление резистора 1;

Ла=Ла — сопротивление резистора % (Лз);

R< — сопротивление реохорда R<, Ла — сопротивление резистора Ла, t „— максимальное значение измеряемой температуры, С;

Ла — сопротивление платинового термометра Л5 при температуре 0 С;

А и  — коэффициенты, численно равные:

А = — 3,96847 )(10 — град.

 = 5,847><10- —

1 гр

Использование устройства с таким включением реохорда отличает предлагаемое устройство от указанного прототипа, дает возможность линеаризировать шкалу и повысить точность измерения.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее источник питания, усилитель небаланса, реверсивный двигатель, измерительный мост, образованный тремя постоянными резисторами, платиновым термометром сопротивления и реохордом, о т л и ч а ю щ се с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем липсаризации, реохорд соединен одним концом и усилителями нсбаланса, а другим концом и движком включен в измерительный мост.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Автоматический уравновешенный мост, техническое описание и инструкция по эксплуатации 0.005.052/1 О.

2, Патент Франции ¹ 2229961, кл. G 011<

7/20, 1974.

3. Лвтор с кое св идетельство С С С P ¹ 351098, кл. G 011(7/16, 1971.

4. Преображенский В. П. «Теплотехнические изменения и приборы». М вЂ” Л.. 1946, с. 101.

584200

Составитель Н. Горшкова

Тсхрсд И. Михайлова !корректор И. П оз ня ко в с кая

Редактор И. Шубина

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3185/2 Изд. М 150 Тира>к 881

НПО Государственного когяитста Совета Министров СССР по дслаги изобретений и открытий

1!3035, Москва, Я(-35, Раушская наб., д. 4/5