Устройство для измерения температуры Советский патент 1986 года по МПК G01K7/00 

Изобретение относится к термометрии и может найти применение при измерении температуры расплавленного чугуна.

Цель изобретения - повышение точности измерения путем уменьшения погрешности .измерения, вызванной изменением условий теплообмена термо- образователя при его внесении в измеряемую среду, а также воздействием электрических помех.

На фиг. 1 приведена функционгшь- ная схема устройства на фиг. 2 - зависимость выходного сигнала термопреобразователя от времени;на фиг.З схема измерения температуры.

Устройство для измерения темпера- туры содержит термопреобразователь 1, усилитель 2, пороговый элемент 3 блоки 4 и 5 временных интервалов, первый 6 и второй 7 ключи, блок 8 вычисления, блок 9 индикации, третий ключ 10 и блок 11 синхронизации. Устройство работает следующим образом.

При измерении температуры расплавленного металла (чугуна) термопреобразователь вначале помещается в горячий воздух вокруг металла (область I, фиг. 3), потом в шлак (область II), а после этого в рас- плавленнбй металл (область III). В областях I - III нарастание показаний осуществляется с разными постоянными времени t ввиду изменений условий теплообмена в разных средах, поэтому термо-ЭДС термопреобразователя E(t) изменяется в соответствии с зависимостью, представленной на иг. 2.

При пересечении начала координат точке (Ер, , t ,2 ) напряжение на выоде термопреобразователя изменяется о экспоненциальной зависимости

E(t)(E-E-,)(1-e

-(t-t,,)/t.

см

)

(1)

где Е - термо-ЭДС соответствующая

конечному значению измеряемой температуры; Ер, - термо-ЭДС в момент t ,, t - текущее время, - постоянная времени термопреобразователя .

Для того,чтобыизмерения проводились в области III,после момента t/ опускания термопреобразователя в металл пороговый элемент 3 имеет порог срабатывания # , который превышает знчение Е р . itycTb произвольно выбран

229596 . 2

порог сраб атывания и пороговое устройство срабатывает в момент , который не совпадает с моментом перехода через нуль сетевого напряже- 5 ния„ тогда после срабатывания элемента 3 блок синхронизации вьщает сигнал на блоки 4 и 5 временных интервалов и третий ключ 10 в момент t, перехода через нуль сетевого на- 110 пряжения. При зтом через третий ключ 10 на вход блока 8 вычисления в момент tj поступает напряжение ,с выхода усилителя 2 и в блоке 8 фиксируется отсчет

5 Е,Ер,+(Е-ЕО, )() ) (2)

в момент t запускаются также блоки 4 и 5 временных интервалоБ. К моменту времени t, кратного полупериоду

20 напряжения сетевой помехи (фиг.2), сигнал на выходе блока 4 временных интервалов открывает ключ 6 и на вход блока 8 вычисления поступает выходное напряжение усилителя 2,По25 этому в блоке 8 фиксируется отсчет

Е Е -КЕ-Е,, )( ) (з)

си

01

В момент tj перехода через нуль се- тевого напряжения выходной сигнал 2Q блока 5 временных интервалов открывает ключ 7 и в блоке 8 фиксируется отсчет

,+(Е-Е„, )( )(4)

При выполнении условия ( t) 2(t,- tj2. )j что достигается соответствующей регулировкой ВЬЕХОДНЫХ параметров блоков 4 и 5 временных интервалов, из системы уравнений (2) (4) следует, что

Е Е - Е. Еэ

(5)

2Е2-Е,-Е5

Блок 8 вычисления, в качестве ко- Topofo может быть использовано любое устройство, обеспечивающее расчет по указанной формуле,например микрокалькулятор, определяет значение E(t) и, соответственно, температуру расплгавленного металла.

Как следует из выражения (5), результат измерения E(t) не зависит от значения Eg, начального уровня, от порога срабатывания Ef , а также от помех, вызывающих преждевременное срабатывание порогоного блока.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее термопреобразователь, подключенный через усилитель к пороговому элементу, два блока временных интервалов, первые входы которых соединены меаду собой, а выходы подключены к управляющим входам двух ключей, сигнальные входы которых соединены с вькодом усилителя, а выходы подключены к входам блока вычисления, выход которого соединен с блоком индикации, о т л и- - чающееся тем, что, с целью повышения точности измерения путем

29596

уменьшения погрешности измерения, вызванной изменением условий теплообмена термопреобразоватепя при его внесении в измеряемую среду, в него 5 введены блок синхронизации и третий ключ, сигнальный вход которого соединен с выходом усилителя, выход подключен к входу блока вычисления, а управляющий вход соединен с управляющими входами блоков временных интервалов и выходом блока синхронизации, первьй вход которого подключен к выходу порогового элемента, а второй вход соединен с вторыми входами блоков временных интервалов И источником сетевого напряжения.

10

15

Изобретение относится к термометрии и может найти применение при измерении температуры расплавленного чугуна. Цель изобретения - повышение точности измерения температуры.Устройство содержит термопреобразователь 1, усилитель 2, пороговый элемент 3, блоки 4 и 5 временных интервалов, ключи 6 и 7, блок 8 вычисления, блок 9 индикации. В устройство также введены блок 11 синхронизации и ключ 10. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяют уменьшить погрешность измepeния вызванную изменением условий теплообмена термопреобразователя 1 при его внесении в измеряемую среду, а также воздействием электрических помех. 3 ил. с « сл с ND to СО СП со Од Фиг,1

ff/f

фс/г.

iBoySyx

iU/ta/f

Рослладлм/fA/V VtftyH

9,9

Составитель В.Куликов Редактор В.Петраш Техред Н.Бонкало Корректор Т,Колб

Заказ 2444/41 Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4