Устройство для измерения температу-ры

Устройство для измерения температу-ры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 2705?7 (23) 2492146/18-10

Союз Советских

Социалистических

Республик ï>705984 5 К„з с присоединением заявки Мо

G 01 К 7/00

Государствеииый комитет

СССР во делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 536.5З (088.8) Опубликовано 07,02.81. Бк>ллетень И9 5

Дата опубликования описания 0702.81

М. П. Ардашев, В. И. Лебедев, В. С. Лукманов, Н. Ф. Федоров и А. Л. Шеланков (72) Авторы изобретения

«««- ««.» «».; ° с.

Ленинградский ордена Ленина политехнический;институт им. M. И. Калинина (71 ) 3a яв и тел ь (54) УСТРОЙСТВО,ЦЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к области термометрни, например, к измерению температуры криогенных объектов.

Известны устройства для измерения температуры, содержащие термочувствительный элемент, выполненный из чистых металлов, что позволяет производить измерения температуры криогенных объектов f1).

Однако такие устройства имеют ограниченный рабочий диапазон. Кроме того, термометр обладает низким значением величины сопротивления, что ведет к усложнению регистрирующей аппаратуры и снижению точности измерения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения температуры содержащее термочувствительные криотроны, подключенные к источнику постоянного тока (2).

Однако известное устройство обладает недостаточной точностью измерения, вследствие того, что в процессе измерения вентил1. криотронов периодически переходят иэ сверхнроводящего состояния в нормальное. В результате этого на каждом криотроне выделяется некоторое количество З0 джоулева тепла, что является источником погрешности, особенно при измерении температуры в среде с малой теплоемкостью. Кроме того, частота колебаний зависит от температуры каждого из шести криотронов, входящих в состав устройства, поэтому при неоднородном поле измеряемого объекта показания устройства соответствуют некоторой средней температуре, и, следовательно, измерение локальной тем пературы производится с существенной погрешностью.

Целью изобретения является ловышение точности измерения, для чего в предлагаемое устройство введены генератор пилообразного напряжения, содержащий соединенные последовательно предусилитель, формирователь линейно изменяющегося напряжения и усилитель мощности, генератор прямоугольных импульсов, электронный ключ, ждущий мультивибратор, линия задержки, счетчик инт рвалов времени, дополнительный источник питания, причем криотроны соединены в сверхпроводящий контур триггерного типа, в котором управляющая обмотка одного криотрона подключена к усилителю мощности генератора пилообразного напряжения, пре705984

Формула изобретения дусилитель которого подключен к вентилю другого криотрона, соединенного последовательно с третьим криотроном, управляющая обмотка которого подключена к дополнительному источнику питания через электронный ключ, подключенный к выходу ждущего мультивибратора, который подсоединен также через линию задержки и .генератор прямоугольных импульсов к входу формирователя линейно изменяющегося напряжения, подсоединенного вторым выходом о к входу мультивибратора и входу счетчика интервалов времени.

На фиг. 1 приведено предлагаемое устройство, схема, на фиг. 2 — временная диаграмма работы устройства, на фиг. 3 — зависимость выходного сигнала устройства от температуры, на фиг. 4 — зависимость чувствительности устройства от температуры.

Схема устройства содержит криотрон- О ный контур 1 триггерного типа, измеряемый объект 2, например криостат с хладагентом, источник 3 питания, чувствительный криотрон 4,,генератор

5 пилообразного напряжения, предусилитель б, формирователь 7 линейно изменяющегося напряжения, усилитель 8 мощности, генератор 9 прямоугльных импульсов, второй криотрон 10, источник 11 питания, третий криотрон 12, дополнительный источник 13 питания, 30 электронный ключ 14, ждущий мультивибратор 15, линия 1б эацержки, счетчик 17 интервалов времени;" на фиг. 2

U 1-8 — импульсы напряжения, Д 1-2импульсы тока.

Устройство работает следующим образом. Сигнал Ц генератора прямоугольных импульсов запускает нормирующий прямоугольный импульс U, оп- щ ределяющий длительность нарастания напряжения 09 формирователя 7 линейно изменяющегося напряжения. Линейно нарастающий ток l< после усилителя S создает в управляющей обмотке чув" ствительного криотрона 4 нарастающее магнитное поле, которое вызывает переход в нормальное состояние вентиля криотрона. Ток в параллельных ветвях сверхпроводящего контура 1 начинает перераспределяться иэ левой в правую. В результате такого перераспределения на потенциальных концах криотрона 10 появляется импульс 04.

Этот импульс усиливается в предусилитвле б (U> ) и обрывает нормирующий $5 прямоугольный импульс U<. Следовательно, оканчивается процесс нарастания напряжения U и тока Jq . Задний фронт иормирующего импульса U формирователя 7 линейно изменяющегося напря- Ы жения запускает ждущий мультивибратор

15, импульс которого U< замыкает электронный ключ 14 в цепи питания управляющей обмотки третьего криотрона

12 (Ug). Одновременно импульс с выхода мультивибратора 15 через линию 16 задержки поступает на вход внешнего запуска генератора 9 прямоугольных колебаний. В режиме измерения одного значения температуры на этом цикл работы устройства заканчивается, а в случае режима непрерывного слежения эа значением измеряемой температуры„ под действием импульса на входе внешнего запуска генератор вырабатывает импульс прямоугольной формы U>, и цикл измерений возобновляется.

Предлагаемое устройство наряду с повышением точности измерения обеспечивает уменьшение инерционности до 5 10 с.

Устройство для измерения температуры, содержащее термочувствитвльные криотроны, подключенные к источникам постоянного тока, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения. в устройство введены генератор пилооб-разного напряжения, содержащий соединенные последовательно предусилитель, формирователь линейно изменяющегося напряжения и усилитель мощности, генератор прямоугольных импульсов, электронный ключ, ждущий мультивибратор, линию задержки, счетчик интервалов времени, дополнительный источник питания, причем криотроны соединены в сверхпроводящий контур триггерного типа, в котором управляющая обмотка одного криотрона подключена к усилителю мощности генератора пилообразного напряжения, прудусилитель которого подключен к вентилю другого криотрона, соединенного последовательно с третьим криотроном, управляющая обмотка которого подключена к дополнительному источнику питания через электронный ключ, подключенный к выходу ждущего мультивибратора который подсоединен также через линию задержки и генератор прямоугольных импульсов к входу формирователя линейно изменяющегося напряжения, подсоединенного вторым выходом к входу мультивибратора и входу счетчика интервалов времени.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 3720900, кл. G 01 К 7/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 175088, кл. G 01 К 7/00, 1963 (прототип).

705984

gtt, C

4 i 1 8 d

7/К/ (1!+) Чу5цп1овельнИгпь

Т/к/

Составитель A. Тереков

РедакТор Л. Письман Техред N. Рейвес

Корректор Й. Бабинец

Заказ 10735/76 Тираж 918 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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