Устройство для измерения температуры

Устройство для измерения температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскии

Социалистических

Республик

< н 709959 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.01.78 (21) 2577025/18-10 с присоединением заявки Nо (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.80. Бюллетень 89 2

Дата опубликования описания 18.0180 (51)М. Хл.

G 01 К 7/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 538.53 (088.8) (72) Автор изобретения

Г;К. Скрипицын (71) Заявитель

Куйбышевский филиал Всесоюзного института по проектированию организации энергетического строительства (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к устройствам для измерения температуры с градуировкой измерительной цепи. Иэв естно устройств о для измерения температуры, содержащее термоэлектрический термометр, измерительный прибор, калибратор с реперным материалом и источник питания нагревателя калибратора (1).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения температуры, содержащее преобразователь температуры с калибраторами и нагревателем, соединенный через усилитель с входом аналого-цифрового преобразователя, источник питания нагревателя, блок распознавания калибровочных значений температуры, соединенный с коммутатором, и регистратор (2).

Недостатком этого устройства является низкая точность измерения температуры. 25

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены блок памяти и блок вычисления, выход которого соединен с регистратором, а выход аналого-цифрового преобразователя через коммутатор соединен с входом блока памяти, выход которого подключен к блоку вычисления, На фиг . 1 прив едена структурная схема устройства; на фиг. 2 — пример конструктивногс выполнения преобра— зователя температуры.

Устройство для измерения температуры содержит преобразователь температуры 1, включающий в себя чувствительный элемент 2, например терморезистор, калибраторы — (реперные элементы) 3 и 4, нагреватель 5, усилитель б, аналого-цифровой преобразователь 7, к оммутатор 8, блок памяти 9 с ячейками памяти 10, 11 и 12, блок вычисления 13, источник 14 питания нагревателя, регистратор 15 и блок 16 распознавания калибровочных значений температуры.

В качестве реперных элементов могут быть использованы герметические капсулы с веществами, резко изменяющими свое электрическое сопротивление в точке фазового перехода, например маргариновая и стеариновая кислоты.

Крсие того, для упрощения устройства в качестве чувствительного и

709959 нагревательного элементов может быть использован один и тот же термочувствительный резистор, а в качестве. ре.перных элементов — вещества с большой теплотой фазовогоперехода,, например чистые металлы. устройство работает следующим об разом.

Преобразователь температуры 1 находится в объекте измерения, все его элементы имеют температуру объекта.

Измерения производят 8 три такта.

В первом такте измеряют температуру

t> объекта. Результат измерения запоминается в ячейке памяти 10, Во втором и третьем тактах происходит нагрев нагревателя 5 за счет энергии источника питания. Одновременно нагреваются чувствительный элемент 2 и реперные элементы 3 и 4 . В момент достижения преобразователем температуры значения первой реперной температуры 1„ реперный элемент 3 резко изменяет свое сопротивление, блок 16 распознавания калибровочных значений температуры переключает с помощью коммутатора 8 выходную цепь аналогоцифрового преобразователя на ячейку памяти 11, происходит измерение температуры t< и запоминание ее значения в ячейке памяти 11.

Нагрев преобразователя температуры продолжается до второй реперной температуры t<,. при которой резко меняетс я сопротивление реперного элемента 4. Блок распознавания калибровочных значений температуры переключает ксммутатор на ячейку памяти 12, происходит измерение температуры и запоминание результата, После третьего такта нагрев преобразователя температуры прекращается, преобразователь температуры остывает до температуры объекта

Блок вычисления 13 по результатам измерений определяет искомую температуру и выдает результат измерения на регистратор 15. Например, для функции преобразования измерительного канала вида:

Формула изобретения устройство для измерения температуры, содержащее преобразователь температуры с калибраторами и нагреваЗ5 телем, соединенный через,усилитель с входом аналого-цифрового преобразователя, источник питания нагревателя, блок распознавания калибровочных значений температуры, соединенный с коммутаторсм, регистратор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены блок памяти и блок вычисления, выход которого соединен с регистратором, а выход аналого-цифрового преоб45 разователя через коммутатор соединен с входом блока памяти, выход которого подключен к блоку вычисления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

50 1. Авторское свидетельство СССР

Р 339806, кл, G 01 К 7/02, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

9 569876 с кл. 6 01 К 7/02, 1974 (пр тотип) . — b где у — результат измерения;

t — измеряемая температура;

k Ь вЂ” коэффициент функции преоб« разования, которые вообще подвержены дрейфу, конечный результат определяется по- формуле, получаемой из решения трех уравнений вица у = kt + Ь: ((— t2) +

-1 2 где у, у, у — результаты трех измерений.

Как следует из этой формулы, результат измерения не зависит от текущего значения коэффициентов функции преобразования, подверженных

Ы дрейфу.

При другом виде функции преобразования измерительного канала изменяют алгоритм вычислительного блока, а при большем числе коэффициентов функции преобразования увеличивают число реперных элементов и число тактов измерения.

Вв едение в устройств о блок ов памяти и вычисления позволяет исключ чить иэ результата измерения погрешности, вызываемые дрейфом и технологическим разбросом коэффициентов, преобразования всего измерительного канала устройства, что, в свою очередь, позволяет значительно снизить требования к точности и стабильности элементов устройства при одновременном повышении точности измерения.

709959

Составитель В . Куликов

Редак тор Т. Ив анова Техред Н. Бабурка Коррек тор Е. Папп тираж 713 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303-5, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5. Зак аэ 8751/4 5

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