Устройство для измерения температуры

Устройство для измерения температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ Св ЕПЛЬСТЕУ о1>800688 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— 51)М. Кл.з,(22) Заявлено 270279 (21) 2730341/18-10

G 01 К 7/00 с присоединением заявки ¹

{23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретеякй и открытий

Опубликовано 30.0131. Бюллетень Их 4 (53) УДК 536.53 (088.8) Дата опубликования описания 300181 (72) Автор изобретения

А.П. Поддубный (71) Заявитель

Московский ордена Трудового Красного инженерно-физический институт (54) устРОЙстВО для изиеРения темпеРАтуРы

Изобретение относится к технике измерения температуры и предназначено для использования при ускоренном измерении температуры объектов с медленно меняющимися теплофизическими параметрами, в частности для медицинской термометрии.

Известно устройство для измерения температуры, в котором для повыщения быстродействия используется экстраполяция по посяеднему значению (1).

Недостатками устройства являются невысокая точность и быстродействие.

Известно устройство для измерения температуры, содержащее термопреобразователь, корректирующий усилитель, сумматор, регистратор, результат измерения получается сложением сигнала термопреобразователя и выходного сигнала корректирующего усилителя (21.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения температуры, содержащее последовательно соединенные термопреобразователь и два дифференциатора, сумматор, первый вход которого соединен с выходом термопреобразователя, регистратор, а также блок возведения в квадрат, блок деления одного сигнала на другой. Работа этого устройства сводит ся к выполнению последовательнОсти ариФметических операций умножения, деления и сложения сигналов тОРмопреобразователя и дифференциаторов (3).

Недостатком устройства является низкая точность измерения температуpÛ.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены два

1э ключа, две времязадающие цепи, блок

1 сравнения аналого-цифровой преобраl зователь, блок выдержки времени и .нуль-орган, вход которого соединен с выходом термопреобразователя а

20 выход через блок выдержки времени соединен с управляющими входами ключей, входы которых соответствейно соединены с выходами дифференциаторов, а выход каждого ключа соединен с времязадающей цепью и входом блока сравнения, выход которого соединен с управляющим входом аналого-цифрово"

ro преобразователя, к выходу которого подключен регистратор, а ко входу

30 выход сумматора, второй вход кото800688 рого соединен с одним из входов блока сравнения.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, на фиг. 2 кривые зависимости напряжения от времени на выходе термопреобразователя ,и ключей.

Устройство для измерения температуры содержит термопреобразователь

1, нуль-орган 2, блок 3 выдержки времени, дифференциато >ы 4 и 5, ключи

6 и 7, времязадающие цепи 8 и 9, выполненные в виде параллельно включенных конденсаторов и резисторов, блок 10 сравнения, сумматор 11 аналого-цифровой преобразователь 12 и регистратор 13.

Устройство работает следующим образом.

При введении термопреобразователя в среду, температуру которой измеряют, срабатывает нуль-орган 2 и запускает блок 3 выдержки времени, а на выходах термопреобраэователя 1 и дифференциаторов 4 и 5 появляются изменяющиеся сигналы напряжения

Uq(t), 0э(с) и 0 (с), причем

U„(t), = (u, — u,) (1- E." ) 0„ = — 0т — О., (t) Т (1) где UT — искомая температура, U — начальная температура термопреобраэователя, постоянная времени термопреобразователя;

U„ (с) — производная от 0„(с).

В момент времени t< срабатывает блок вь>держки времени, ключи 6 и 7 закрываются и напряжения 02(с) и

U (t) на конден"аторах времязадающих цепей начинают экспоненциально уменьшаться -айаг„

Uz(t)<„ = U (с, )е .

0 (с), = 0з(с„)е ° (2) где „ и с — постоянные времязадающих цепей.

В момент времени с при равенстве напряжений 0 (с ) = U>(tz) срабатывает блок 10 сравнения, при этом аналого-цифровой преобразователь

12 фиксирует напряжение на выходе сумматрра 11, равное величине

UÄ (t ) + u= 0„(t„)+ а 0, (3) где а0р — потенциал, соответствующий напряжению на времязадающих цепях в момент с, равный добавке, необходимой для восстановления искомой температуры U в момент времени t

При <„- =2< („) (4)

u,(,) термопреобразователя в момент t незначительно отличается от значения напряжения в момент t>.

Устройство осуществляет измерение температуры в любой момент времени определяемый блоком выдержки времени.

Наличие новых элементов в устройстве — времязадающих цепей, ключей, нуль-органа, аналого-цифрового преобразователя, выгодно отличает его от известного, так как позволяет повы15 сить точность измерения температуры, и следовательно расширить сферу применения устройства.

Формула изобретения

ЗО

Так как постоянная времени времязадающей цепи Ср много меньше постоянной времени термопреобразователя значение напряжения на выходе

Устройство для измерения температуры, содержащее последовательно соединенные термопреобраэователь и два дифференциатора, сумматор, первый вход которого соединен с выходом термопреобраэователя, регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьнаения точности измерения, в него введены два ключа, две времязадающие цепи, блок сравнения, аналого-цифровой преобразователь, блок выдержки времени и нуль-орган, вход которого соединен с выходом термопреобраэователя, а выход через блок выдержки времени соединен с управляющими входами ключей, входы которых соответственно соединены с выходами дифференциаторов, а выход каждого ключа соединен с времязадающей цепью и входом.блока сравнения, выход которого соединен с управляющим входом аналогоцифрового преобразователя, к выходу которого подключен регистратор, а ко входу — выход сумматора, второй вход которого соединен с одним иэ входов блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3872726, кл. 73-362, опублик. 23.03.75.

2. Коротков П.А. и Лондон Г.Е.

Динамические контактные измерения тепловых величин. Л., "Машиностроение", с. 187, рис. 118.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 141662, кл. 0 01 К 3/04, 28,09.59 (прототип), 800688

Фиг, 1

Фиг. Я

Составитель В., Куликов

Техред A. Ач Корректор, О. Ковипская

Редактор Ю. Ковач

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

Заказ 10400/50 Тираж 918 .. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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