ЯКР-термометр Советский патент 1984 года по МПК G01K7/32 

1 Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для вьюокоточных температурных измерений, а также может быть испапьзовано в качестве вторичного стандарта температур. Известны ЯКР-термометры, основан ные на явной зависимости отг температуры частоты ядерного квадрупольног резонанса ГО. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ЯКР-термометр, содержащий датчик температуры, выполненный в виде ген ратора-детектора на регенераторе с чувствительным элементом на КСЮ, , размещенным в вынесенной катушке индуктивности резонансного контура, и подключенньй через избирательный усилитель к блоку автоматического слежения, соединенного цепью обратной связи с регенератором-, и блок модуляции. Частотная модуляция реге нератора в термометре осуществляетс блоком модуляции, выход которого со единен с регенератором и избиратель ным усилителем I2l. Недостаток известного ЯКР-термометра связан с использованием в кач стве датчика температуры генератора детектора на регенераторе, малая чувствительность которого ограничивает верхний предел диапазона темпе ратурных измерений. Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых ЯКР-термометро температур.Поставленная цель достигается тем, что в ЯКР-термометр, содержащи датчик температуры, вьлолненный в виде генератора-детектора с чувстви тельным элементом из KClOg, размещенным в вынесенной катушке, индуктивности резонансного контура, и подключенный через избирательный усилитель к блоку автоматического слежения, и блок модуляции, подключенный к входу избирательного усили теля, введены фазовый детектор и синтезатор частот, а генератор-дете тор датчика температуры выполнен на сверхрегенераторе, причем синтеза тор частот включен меящу выходами блока модуляции, и блока автоматичес кого срежения и одним из входов сверхр генератораш через первьй вход фазо вого детектор - к другому входу сверхгенератора, выходвкоторого под А2 ключен к второму входу фазового детектора. При частотном захвате частота сверхгенератора становится равной частоте вынуждающего воздействия, но между ниьда есть некоторый фазовый сдвиг. Этот сдвиг определяет форму линии ЯКР на выходе. Поэтому применяя фазовый захват,сверхрегенератора, который заключается в поддержании постоянного фазового сдвига,, можно стабилизировать форму линии ЯКР. При этом стабильность сверхрегенератора определяется только стабильностью генератора захвата, и применяя частотный захват от синтезатора частот, можно получить высокую частотную стабильность сверхрегенератора 10, Частотная модуляция сверхрегенератора осуществляется модуляцией генератора захвата, что значительно уменьшает паразитную амплитудную модуляцию. Таким образом, сверхрегенератор с частотным и фазовым захватом от синтезатора частот превосходит по чувствительности регенератор и лишен I недостатков простого сверхрегенератора, таких как: искажение формы линий, сдвиг частотного спектра и плохая частотная стабильность. На чертеже гфиведена блок-схема ЯКР-термометра. Термометр содержит датчик температуры, выполненный в виде генератора-детектора на сверхрегенераторе 1, вынесенная катушка индуктивности резонансного контура которого с размещенным в ней образцом КСЮ является измерительной головкой 2, синтезатор 3 частот. ,осуществлякяций частотный и фазовый захват сверхрегенератора 1. Выход сверхрегенератора 1 последовательно, соединен с избирательным усилителем 4 и блоком 5 автоматического слежения, соеданенного цепью обратной связи с синтезатором частот 3. Частотная модуляция сверхрегенератора 1 осуществляется модуляцией синтезатора частот 3 от блока-модуляции 6, выход которого соединен с синтезатором частот и избирательным усилителем 4. Для фазового захвата применен фазовый детектор 7, два входа которого соединены соответственно с выходами синтезатора частот 3 и сверхрегене0атора 1, а выход с входом сверхое311

генератора. Частота ЯКР замеряется частотомером 8 с выхода синтезатора частот.

ЯКР-термометр работает следующим образом.

Сигнал ЯКР детектируется в измерительной головке 2 сверхрегенератора 1, частота котЬрого стабилизирована методом частотного захвата от синтезатора частот 3, затем поступает на избирательный усилитель 4 и блок 5 автоматического слежения,

201844

с выхода которого по цепи обратной связи происходит подстройка частоты синтезатора частот по частоту ЯКР. Фазовый захват сверхрегенератора 5 осуществляется с помощью фазового детектора 7, который поддерживает постоянный фазовый сдвиг между колебаниями сверхрегенератора и синтезатора частот.

to Использование изобретения позволяет расширить диапазон измеряемых температур Я Ф-термометром до 473 К.

ЯКР-ТЕРМОМЕТР, содержащий датчик температуры, вьполненный в виде генератора-детектора с чувствительным элементом из KC1Q, , .размещенным в вынесенной катушке индуктивности резонансного контура. и подключенный через избирательный усилитель к блоку автоматического слежения,и блок модуляции, подключенный к входу избирательного усилителя, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых температур, в него введены фазовый детектор и синтезатор частот, а генератор-детектор датчика температуры вьшолнен на сверхгенераторе, причем синтезатор частот включен между выходами блока модуляции и блока автоматического слежения и одним из входов сверх генератора и через первьй вход фазового детектора - к другому входу сверхрегенератора, выход которого подключен к второму входу фазового детектора.