СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ Российский патент 2004 года по МПК G01K7/02 

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для дистанционного измерения температуры.

Существуют бесконтактные измерители температуры [1], в которых измерение температуры происходит по интенсивности теплового излучения тел (метод оптической пирометрии). Такие датчики позволяют измерять температуру движущихся объектов, удаленных тел, микрообъектов. Однако методам оптической пирометрии присущ ряд недостатков и ограничений. Основными из них являются: низкая точность измерения температур, ниже 1000 К, зависимость спектрального коэффициента излучения от материала и структуры излучающей нагретой поверхности, сильное влияние рассеивающих и излучающих характеристик оптического тракта на результаты измерений.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ измерения температуры с помощью термоэлектрического преобразователя [2]. Температура измеряемого объекта определяется исходя из значения термоЭДС, возникающей в замкнутой цепи, состоящей из последовательно соединенных разных проводников, если на контактах проводников поддерживается различная температура. Изменение термоЭДС пропорционально изменению измеряемой температуры. Недостаток такого способа измерения заключается в том, что преобразование температуры в измеряемую электрическую величину требует подводки от двух до четырех проводов.

Техническим результатом является возможность дистанционного измерения температуры с использованием типичных термоэлектрических преобразователей.

Технический результат достигается тем, что в способе измерения температуры на высокочастотные (ВЧ) генераторы, имеющие различные частоты генерации, подается напряжение питания, которое формируется путем суммирования термоЭДС нескольких термоэлектрических преобразователей, причем сигналы ВЧ-генераторов суммируются в выходном контуре и излучаются антенной и по комбинации этих сигналов определяется измеряемый температурный диапазон, измерение температуры выполняется дискретно по точкам включения и выключения соответствующих ВЧ-генераторов. Включение ВЧ-генераторов осуществляется последовательно при различных напряжениях питания, причем включение последующего ВЧ-генератора осуществляется до окончания генерации предыдущего. Включение первого ВЧ-генератора осуществляется в момент установления минимальной измеряемой температуры. Выключение предпоследнего ВЧ-генератора осуществляется в момент достижения максимальной температуры.

На чертеже показан порядок включения генераторов при изменении питающего напряжения в зависимости от температуры.

Следуя заявляемому способу, формируется информационный сигнал, представляющий собой комбинацию частот от ВЧ-генераторов, который излучается антенной.

Измерения выполняют следующим образом.

В процессе измерения температуры на ВЧ-генераторы подается напряжение питания, которое формируется путем суммирования термоЭДС нескольких термоэлектрических преобразователей, величина которого пропорциональна изменению температуры. Включение генераторов осуществляется последовательно при различных значениях напряжения питания, причем включение последующего генератора осуществляется до окончания генерации предыдущего. Каждому измеряемому температурному диапазону (кроме первого) соответствует интервал от момента включения последующего до момента выключения предыдущего ВЧ-генератора. Начало первого температурного диапазона определяется включением первого генератора, а его конец - включением второго генератора. Выключение предпоследнего генератора устанавливают в момент достижения максимальной температуры. Информационный сигнал с частотой последнего генератора свидетельствует о том, что величина измеряемой температуры выше максимально допустимой температуры. Сигналы от ВЧ-генераторов, настроенных на разные частоты генерации, суммируются в выходном контуре и излучаются антенной. В результате излученный информационный сигнал представляет собой сумму сигналов от разных генераторов и по комбинации этих сигналов определяется измеряемый температурный диапазон. Измерение температуры выполняется дискретно по точкам включения и выключения соответствующих генераторов. Каждой точке соответствует вполне определенное значение температуры.

Использование предлагаемого изобретения позволяет проводить дистанционное измерение температуры с использованием стандартизированных термоэлектрических преобразователей.

Источники информации

1. Датчики теплофизических и механических параметров: Справочник в трех томах. Т1 (кн.1) /Под общ. ред. Ю.Н. Коптева; под ред. Е.Е. Багдатьева, А.В. Гориша, Я.В. Малкова. - М.: ИПРЖР, 1998. - 458 с., стр.380.

2. Датчики теплофизических и механических параметров: Справочник в трех томах. Т1 (кн.1) /Под общ. ред. Ю.Н. Коптева; под ред. Е.Е. Багдатьева, А.В. Гориша, Я.В. Малкова. - М.: ИПРЖР, 1998. - 458 с., стр.54 (прототип).

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для дистанционного измерения температуры. Способ включает подачу напряжения питания на высокочастотные генераторы, имеющие различные частоты генерации. Это напряжение формируют суммированием термоЭДС нескольких термоэлектрических преобразователей. Включение высокочастотных генераторов осуществляют последовательно при различных напряжениях питания. Сигналы высокочастотных генераторов суммируются в выходном контуре и излучаются антенной. По комбинации этих сигналов определяется измеряемый температурный диапазон. Измерение температуры выполняется дискретно по точкам включения и выключения соответствующих высокочастотных генераторов. Изобретение позволяет осуществить дистанционное измерение температуры с использованием типичных термоэлектрических преобразователей. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ измерения температуры с помощью термоэлектрического преобразователя, отличающийся тем, что на высокочастотные генераторы, имеющие различные частоты генерации, подается напряжение питания, которое формируется путем суммирования термоЭДС нескольких термоэлектрических преобразователей, причем включение высокочастотных генераторов осуществляется последовательно при различных напряжениях питания, а сигналы высокочастотных генераторов суммируются в выходном контуре и излучаются антенной, и по комбинации этих сигналов определяется измеряемый температурный диапазон, измерение температуры выполняется дискретно по точкам включения и выключения соответствующих высокочастотных генераторов.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что включение каждого последующего высокочастотного генератора осуществляется до окончания генерации предыдущего.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что включение первого высокочастотного генератора осуществляется в момент установления минимальной измеряемой температуры.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что выключение предпоследнего высокочастотного генератора осуществляется в момент достижения максимально допустимой измеряемой температуры.