Устройство для дистанционного измерения температуры Советский патент 1986 года по МПК G01K7/16 

,-

Изобретение относится к технике температурных измерений и предназначено для дистанционного измерения температуры, например, в нефтяных скважинах,

Целью изобретения является повьше ние точности измерения путем уменьшения погрешности измерения, обусловленной влиянием сопротивления утечки линии связи, а также повышение надежности устройства.

На чертеже показана структурная схема устройства.

Устройство для дистанционного из- мерения температуры содержит генера тор тока 1, измеритель напряжения 2, вычислительный блок 3, блок управления 4, двухпроводную линию связи 5, представленную Т-образной эквивалентной схемой для четырехполюсника, со- держащей резисторы 6-8, термопреоб- ра ователь сопротивления 9, образцо- вьй резистор 10, диоды 11 и 12 и стабилитрон 13 с двусторонней проводимостью.

Блок управления может быть выполнен в виде последовательно включенных генератора тактовых импульсов, счетчика импульсов и дешифратора, на выходах которого формируется последовательность импульсов для управления работой элементов устройства в соответствии с алгоритмом его работы.

.Вычислительный блок должен обеспе чить определение измеряемой температуры по расчетной формуле и обязательно должен содержать оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и арифметико-логическое устройство (АЛУ). Он может быть реализован на базе серийных микропроцессорных комплектов по стандартным схемам.

Устройство работает следующим образом. .

Измерение производится в четьфе такта. В первом такте измерения по сигналу с блока управления 4 на выходе генератора тока 1 устанавливается ток 3 положительной полярности. Напряжение на выходе измерителя напряжения, управляемого сигналами с блока управления, определяется как

j(R ) + Е -5-V-- R,+ R.+ R; R + R

R,

Re (1)

5

5

О

где Rj R, R, ;

R. - динамическое сопротивле ние диодов 11 и 12; R ,R и R- сопротивление резисторов 6-8i Е - напряжение стабилизации

стабилитрона 13;

() - сопротивление термопреобразователя сопротивления при температуре в ; Rg - сопротивление термопреобразователя при температуре е 0°С,

oi - температурный коэффициент. Во втором такте измерения на выходе генератора тока 1 устанавливается ток КЗ (причем К i 1) , который на входе измерителя напряжения создает напряжение

е

25

30

35

40

45

50

где Е - напряжение стабилизации стабилитрона при токе КЗ. В третьем и четвертом тактах производятся измерения при токах отрицательной полярности - 3 и -КЗ. Создаваемые этими токами напряжения имеют вид

., Е--

з- R 3-ь RO R,- П-ь RO(3)

и -k1(R +B2. ) р5i,

+ R;+ R R ,+ RO

(4)

где Rg - сопротивление образцового

резистора 10, равное сопротивлению термопреобразователя при нулевой температуре.

Напряжения U,- U, измеренные измерителем напряжения, в соответ- ствукяцем коде поступают в вычислительный блок 3, в котором производится вычисление температуры по алгоритму

Е (k-1) ( y2.) ,.ч 3 ot R JkU, - Ц) (U - kU,

Выражение (5) получено из решения системы уравнений (1) - (4) в предположении, что Е незначительно от Е . Как следует из выражения (5) значение измеряемой температуры не зависит от

параметров линии связи. Точность измерения температуры зависит от точности измерения величин U;, Е и 1 которую можно сделать весьма высокой.

Формула изобре тения

Устройство для дистанционного измерения Температуры, содержащее термопреобразователь сопротивления, генератор тока, управляющий вход которого подключен к первому выходу блока управления, а вькоды соединены с двухпроводной линией связи, первьй провод которой соединен с первыми выводами термопреобразователя сопротивления и образцового резистора, втрые вьшоды которых соединены между

Редактор Т.Парфенова Заказ 7048/40

Составитель В.Куликов

Техред И.Попович Корректор В.Бутяга

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

собой через два последовательно включенных диода, отличающее- с я тем, что, с целью повьшения точности измерения путем уменьшения погрешности измерения обусловленной влиянием сопротивления утечки линии связи, в него введен стабилитррн с двусторонней проводимостью, вычислительный блок и измеритель напряжения, входы которого соединены с выходами генератора тока, выход подключен к входу вычислительного блока, а управляющий вход соединен с вторым выходом блока управления,

третий выход .которого соединен с управляющим входом вычислительного блокаj при этом стабилитрон включен между вторым проводом линии связи и точкой соединения диодов.

Изобретение относится к технике измерения температур и позволяет повысить точность измерения. Устройство содержит генератор 1 тока, измеритель 2 напряжения, вычислительный блок 3, блок 4 управления, двухпроводную линию связи 5, термопреобразователь 9 сопротивления, образцовый резистор 10, диоды 11 и 12 и стабилитрон 13. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет уменьшить погрешности измерения, обусловленные влиянием сопротивления утечки линии связи. 1 ил. с В сл