Способ дистанционного измерения температуры Советский патент 1985 года по МПК G01K7/32 

ел

00 CAD О)

t 1

Изобретение относится к измерению температуры, в частности к способам дистанционного измерения температуры на основе применения пьезоэлектрических преобразователей температуры в частоту и может быть использовано при измерении температуры в труднодоступных местах.

Известны способы дистанционного измерения температуры, основанные на использовании термочувствительных пьезорезонаторов, в которых температуру преобразуют в частоту злектромагнитных колебаний с помощью термочувствительных пьезорезонаторов, включенных в схему автогенератора. Термочувствительные пьезорезонаторы размещают в точках измерения температуры и соединяют с автогенератором посредством проводов l .

При измерении температуры в нескольких точках система коммутирующих проводов получается сложной. В отдельных случаях, например, при измерении температуры -в подвижных или вращающихся объектах, применение коммутирующих проводов затруднено .или вообще не представляется возможным . I

Известен способ дистанционного измерения температуры, заключающийся в возбуждении колебаний в измерительной схеме, выполненной в виде двухконтурного параметрического генератора с некратными частотами и включающей в себя теомочувствительный пьезорезонатор измерений частоты колебаний измерительной схемы и определений температуры по частоте колебаний fjZl .

Недостатком способа является необходимость использования измерительной схемы, выполненной в виде двухконтурного параметрического генератора с некратными частотами, что ведет :к снижению точности измерения из-за шунтирующего действия цепей измерительной схемы,

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ дистанционного измерения температуры, заключающийся в возбуждении колебаний в термочувствительном пьезорезонаторе и определении температуры по частоте колебаний. Термочувствительный пьезорезонатор включают в измерительную схему, содержа62

щую индуктивность и конденсатор. Возбуждение колебаний в пьезорезонаторе осуществляют с помощью электромагнитных колебаний. Температуру определяют по частоте электромагнитных колебаний, излучаемых измерительной схемой З ,

Недостатком способа является необходимость включения пьезорезонатора в измерительную схему, что ведет к снижению точности измерения из-за шунтирующего действия цепей измерительной схемы, ограничению диапазона измеряемых температур из-за изменения параметров элементов измерительной схемы при низких и высоких температурах. Кроме того наличие измерительной схемы не позволяет размещать пьезорезонатор в труднодоступных точках.

Цель изобретения - повышение точности измерения температуры и расширение диапазона измеряемых температур,

Поставленная цель достигается

тем, что согласно способу дистанционного измерения температуры, заключающемуся в возбуждении колебаний в термочувствительном пьезорезонаторе и определении температуры по частоте колебаний, колебания в термочувствительном пьезорезонаторе возбуждают дистанционно ультразвуковьш сигналом, а после возбуждения колебаний осуществляют прием электромагнитного излучения пьезорезонатора, по частоте которого судят об измеряемой температуре,

На чертеже изображено устройство

для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит термочувствительный пьезорезонатор 1 с определенной частотой собственных колебаНИИ, расположенный на объекте, температуру которого измеряют, ультразвуковой генератор 2 с излучателем 3, приемник 4 электромагнитных колебаний с антенной 5, частотомер 6, а также источник 7 питания,

При необходимости измерения температуры в нескольких точках используется несколько термочувствительных пьезорезонаторов, имеюш1-с различные частоты, каждый из которьгх закреплен в соответствующей точке,

Устройство работает следующим образом. 3 Термочувствительный пьезорезонатор 1 возбуждается дистанционно ультразвуком от генератора 2 ультра звуковых колебаний. Упругие колебания пьезорезонатора с частотой, определяемой измеряемой температурой, преобразуются в электромагнитное колебание, которое излучается в окружающее пространство, принимается антенной 5 приемника 4 электро магнитных колебаний, усиливается и подается на вход частотомера. При Этом частота колебаний пьезорезонатора однозначно связана с его температурой. Для возбуждения пьезорезонатора сигнал, генерируемьШ ультразвуковым генератором, должен иметь в спектре своих колебаний составляющую, которая совпадает по частоте с резонанс ной частотой пьезорезонатора или близка к ней. Такой сигнал может быть получен, например, путем им64пульсной модуляции несущего колебания с частотой близкой к частоте пьезорезонатора, или путем амплитудной модуляции несущего колебания шумовым сигналом. Использование -.предлагаемого способа дистанционного измерения температуры обеспечивает расширение диапазона измеряемых температур примерно в 4 раза, от пределов -60 до + до пределов -260 т- , повышение точности измерения и разрешающей способности, достижение высокой надежности и малогабаритности датчиков температуры, а также возможность их размещения в малых объемах и труднодоступных местах, одновременное измерение температуры в неограниченном числе точек объекта и получение картины температурного поля, уменьшение старения пьеорезонатора.

СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, заключающийся в возбуждении колебаний в -термочувствительном пьезорезонаторе и определении температуры по частоте колебаний, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения диапазона измеряемых температур, колебания в термочувствительном пьезорезонаторе возбуждают дистанционно ультразвуковым сигналом, а после возбуждения колебаний осуществляют прием электромагнитного излучения пьезорезонатора, по частоте которого судят об измеряемой температуре.