Способ измерения температурного поля Советский патент 1983 года по МПК G01K7/02 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к технике измерения температур термовлектрическими датчиками и может быть испсшьзовано при определении температурных полей в различных средах и на поверхности твердых тел.

Известны способы измерения температурных полей термоэлектрическими датчиками в виде сваренных разнородных проволок 1.

Недостатком известных способов является сложность реализации из-за необходимости вывода от участка измерения большого числа изолированных друг от друга проводников.

Известен способ измерения температурного поля с использованием термоэлектрического датчика в виде сетки с четырехугольными ячейками из m и п разнородных термоэлектрических проводников, образующих соответственно столбцы и строки, путем измерения ЭДС между выходными концами проводников PSJ.

Недо(±гатком известного способа является сложность его регшизацин из-за необходимости измерения ЭДС между всеми выходными концами термоэлектрических проводников.

Цель изобретения - упрощение измерения температурного поля.

Указанная цель достигается тем, что в способе измерения температурного РОЛЯ с использованием термоэлектрического датчика в виде сетки с четырехугольными ячейками из го и п разнородных термоэлектрических проводников, образующих соответственно

10 столбцы и строки, измеряют ЭДС между соединенными вместе выходными концами столбцов и строк, меняя N раз их сопротивление, причем N m-n, и по полученным ЭДС находят температурное

15 поле.

На чертеже показана схема соединения проводников термоэлектрического датчика.

Термоэлектрический датчик 1 выпол20нен в виде сетки с четырехугольными ячейками из m и п разнородных термоэлектрических проводников, образующих соответственно стоЛбцы 2 и строки 3.

Проводники электрически соедине25ны в N точках 4 пересечения. Причем N « т- п .

Левая часть датчика 1 показана как принципиальная электрическая схема соединения термоэлементов,

30 правая - как механическое соедииение проводников. Выходные концы 5 проводников столбцов 2 соединены с коммутирующим устройством 6 , шина 7 которого позволяет электрически замыкать накоротко все проводники столбцов 2 при различных длинах выходных концов 5. Аналогично выходные концы 8 проводников строк 3 соединены с коммутирующим устройством 9, а шина 10 замыкает их накороко при различных длинах выходных концов 8,

Шины 7 и 10 соединены с выходными клеммами 11 измерительного прибора.

Для выполнения измерений датчик устанавливают в исследуемом температурном поле. Замыкают проводники столбцов 2 и строк- 3 шинами 7 и 10 соответственно и измеряют ЭДС на выходных клеммах 11. Операцию повторяют N раз, меняя положение шин 7 и 10, а следовательно, и сопротивление выходных концов 5 и 8.

Алгоритм для определения температурного поля заключается в следующем: ЭДС, измеренная на клеммах 11, может быть представлена в форме

иЕ,

+ a.Ejt2. г

ЭДС термоэлементов,

где Е.

N образованных в точках пересечения проводников 4;

величины, являющиеся

функциями проводимостей рассматриваемой цепи и изменяющиеся при различных положениях ШИН 7 и 10, Если в коммутирующем устройстве имеется возможность изменять N раэ проводимости отдельных участков цепи датчика, например, сопротивление выходных концов 5 и 8 при изменении их длины, то может быть получена система линейных уравнений

а ЕО

а .

ИЫ 1г i(1 )

S,

2W

EN N

МгЕ

MN t I

решаемая относительно Е,

,... Ец пр

условии неизменности этих величин в процессе выполнения переключений коммутирующем устройстве, наличии информации о величинах и когда определитель, составленный из этих коэффициентов, не равен нулю

det /а. I о;

N;. (2) i 1. .....

Полученные значения ЭДС Е ... t используют для определения температур по градуировочным таблицам.

Предлагаемый способ позволяет упростить измерения температурных полей, так как уменьшается количество выводов от термоэлектрических проводников и, следовательно, уменьшается надежность и уменьшаются размеры устройств для его реализации.

Формула изобретения

Способ измерения температурного поля с использованием термоэлектрического датчика в виде сетки с четырехугольными ячейками из m и п разнородных термоэлектрических проводников, образующих соответственно столбщл и строки, путем измерения ЭДС между выходными концами проводников, отличающийся тем, что, с целью упрощения, изменяют ЭДС между соединенными вместе выходными концами столбцов и строк, меняя N раз их сопротивление, причем N , и по полученным ЭДС находят температурное поле.

Источники информации, приняты во вкимание при экспертизе

2.Патент Франции № 2315689, кл. G 01 К 7/02, 1975 (прототип).