УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ Российский патент 2015 года по МПК G01K7/00 

Предлагаемое изобретение относится к области измерительной техники, в частности к термометрии.

Известно устройство для измерения температуры, содержащее термопреобразователь, генератор импульсов, счетчик, подключенный к цифровому индикатору (авт. свид. СССР №523304, М.Кл.² G01K 7/02, опубликовано 30.07.76, бюл. №28).

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие.

Известно также устройство для измерения температуры, содержащее термопреобразователь, генератор измерительных импульсов, схему сравнения, генераторы счетных и эталонных импульсов, счетчик с цифровым индикатором, генераторы запускающих импульсов и уставки (патент США №3768310, кл. 73-362А, опубликован 30.10.73).

Данное устройство также имеет низкое быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее термопреобразователь, включенный во времязадающую цепь генератора измерительных импульсов, выход которого подсоединен к входу схемы сравнения импульсов, а к ее двум другим входам подключены выходы генератора счетных импульсов и генератора эталонных импульсов, причем выход схемы сравнения импульсов подсоединен к счетчику с цифровым индикатором на выходе, генератор запускающих импульсов, генератор импульсов уставки, а также времязадающий делитель и соединенные последовательно триггер, реверсивный счетчик, схема выявления большего числа, элемент совпадения и исполнительный блок, причем вход триггера подключен к выходу генератора запускающих импульсов, который подсоединен ко второму входу генератора измерительных импульсов, входу генератора эталонных импульсов и входу генератора импульсов уставки, а выход триггера подключен также к второму входу элемента совпадения, третий вход которого соединен с выходом генератора импульсов уставки, при этом второй выход генератора запускающих импульсов подключен к входу времязадающего делителя, выход которого подсоединен к входу уставки нуля реверсивного счетчика, подключенного счетным входом к выходу схемы сравнения импульсов (авт. свид. СССР №718724, М. кл.² G01K 7/00, опубликовано 28.02.80, бюл. №8).

Недостатком данного устройства, принятого за прототип, является также сравнительно низкое быстродействие.

Техническая сущность предлагаемого изобретения состоит в обработке информации, представленной в аналоговой форме, с применением дифференцирующе-сглаживающего апериодического звена для повышения помехозащищенности.

Технический результат достигается тем, что устройство для измерения температуры, содержащее термопреобразователь, индикатор температуры и индикатор скорости изменения температуры, а также сигнализатор опасного нарастания температуры, дополнительно снабжено цепью последовательно соединенных через первый вход первого блока вычитания, усилителем, масштабирующим элементом, первым входом второго блока вычитания, а выход усилителя и вход масштабирующего элемента через апериодический фильтр связан со вторыми входами первого и второго блоков вычитания, при этом выход второго блока вычитания соединен со входами индикатора скорости изменения температуры и сигнализатора опасного нарастания температуры, а первый вход первого блока вычитания связан с выходом термопреобразователя и входом индикатора температуры.

Схема устройства представлена на чертеже.

Устройство для измерения температуры содержит термопреобразователь 1, выход которого соединен с индикатором 2 температуры и через последовательно соединенные первый вход первого блока вычитания 3, усилитель 4, масштабирующий элемент 5, первый вход второго блока вычитания 6 с входами индикатора 7 скорости изменения температуры и сигнализатором 8 опасного нарастания температуры, а также апериодический фильтр 9, вход которого связан с выходом усилителя 4, а выход подключен ко вторым входам блоков вычитания 3 и 6.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал от термопреобразователя 1 (например, термопары) регистрируется индикатором 2, отражая значение измеряемой температуры, и одновременно через блок 3, усилитель 4, масштабирующий элемент 5 и блок вычитания 6 поступает на вход индикатора 7, где фиксируется скорость изменения температуры.

С учетом использования апериодического фильтра 9 передаточная функция цепи (от первого входа блока 3 до выхода блока 6) имеет вид

где T - постоянная времени апериодического фильтра 9;

K₀ - коэффициент усиления усилителя 4;

K₁ - коэффициент усиления элемента 5 и фильтра 9;

p - оператор дифференцирования.

Срабатывание сигнализатора 8 происходит при его настройке на определенное напряжение.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого изобретения определяется высоким быстродействием устройства при его повышенной помехозащищенности.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к термометрии. Устройство содержит термопреобразователь 1, выход которого соединен с индикатором 2 температуры и через последовательно соединенные первый вход первого блока вычитания 3, усилитель 4, масштабирующий элемент 5, первый вход второго блока вычитания 6 с входами индикатора 7 скорости изменения температуры и сигнализатором 8 опасного нарастания температуры. Устройство снабжено также апериодическим фильтром 9, вход которого связан с выходом усилителя 4, а выход подключен ко вторым входам блоков вычитания 3 и 6. Технический результат - повышение быстродействия и помехозащищенности устройства. 1 ил.

Устройство для измерения температуры, содержащее термопреобразователь, индикатор температуры и индикатор скорости изменения температуры, а также сигнализатор опасного нарастания температуры, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено цепью последовательно соединенных через первый вход первого блока вычитания, усилителем, масштабирующим элементом и первым входом второго блока вычитания, а выход усилителя и вход масштабирующего элемента через апериодический фильтр связаны со вторыми входами первого и второго блоков вычитания, при этом выход второго блока вычитания соединен со входами индикатора скорости изменения температуры и сигнализатора опасного нарастания температуры, а первый вход первого блока вычитания связан с выходом термопреобразователя и входом индикатора температуры.