Устройство для контроля исправности термоэлектрических преобразователей Советский патент 1987 года по МПК G01K15/00 

1281926

индикации устанавливают на выходах 17.1,...,17.п последнего уровни логи ческой 1, в результате чего сигнал Е- (.25,,.,n) с контролируемых термоэлектрических преобразователей 1.1,.t.,1.п через переключатели 3.1, ...,3.п подключаются к входам коммутатора 5 и сумматора 4, выходной сигнал которого

1

5Й.

Изобретение.ОТНОСИТСЯ к темпера- .турным измерениям, а именно К Устройствам для измерения температуры с помощью термоэлектрических преобразователей, и может быть использовано для 5 контроля исправности электрических цепей и изоляции термоэлектродов термоэлектрических преобразователей во время прецизионных измерений при определении теплофизических свойств О веществ, базирующихся на точных измерениях температуры или разности температур в различных точках образца, например, в калориметрии и кондукто- метрии.15

Целью изобретения является повышение надежности контроля исправности термоэлектрических преобразователей путем повьгаения чувствительности к изменению термо-ЭДС контролируемых 20 термопреобразователей.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 - электрическая схема блока индикации.- г-- vji-nny i-ct-i-op j

. Устройство (фиг.1) содержит конт- 5 поочередно подключает к входам диффе- ролируемые термоэлектрические преоб- ренциального усилителя 6 и компаратоnfS / . .

разователи 1.1, 1.2,,.., l.n, усилители 2.1, 2.2,..., 2.П, управляемые переключатели 3.1, 3.2 З.п, сумматор 4, управляемый коммутатор 5, дифференциальный усилитель 6, компаратор 7, блок 8 управления с входной клеммой Пуск 9 и блок 10 индикации, состоящий из идентичных каналов (фиг.2), число ко Еорых определяется 35 количеством контролируемых термоэлектрических преобразователей 1.1, 1.2, ..,, 1.П и каждый К-й из которых содержит логический :элемент 2 И-НЕ II.KS триггер 12.К, светодиод 13.К, ограничив ающнй резистор 14.К и имеет общий вход 15, управляющий вход 16.К, выход 17.К, а также общую клемму Сброс 18.

1. где Е. - усиленная термо-ЭДС i-ro

термоэлектрического преобразователя;п число термоэлектрических

преобразователей. При подаче пускового импульса на входную клемму Пуск 9 блок 8 управления формирует пачку импульсов контроля, число которых в пачке равно количеству контролируемых термоэлектрических преобразователей. Управляемый импульсами контроля коммутатор 5

nnOTjronci т-г

40

Усилители 2.1,...,2.п, переключатели, сумматор 4, дифференциальный усилитель 6, компаратор 7, блок инди- кации могут быть реализованы на серийных микросхемах.

Блок 8 yпpaвлe ия может быть конструктивно реализован, например, по схеме управляющего автомата, выполненного на основе распределителя импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом контроля подачей сигнала сброса на клемму 18 блока 10

чу. х4 jn.i nlictpei Z O

pa 7 контролируемые термоэлектрические преобразователи, в результате чего стробируемый этими же импульсами JQ контроля компаратор 7 поочередно сравнивает уровни выходных сигналов Е коммутатора 5 с уровнями выходных сигналов дифференциального усилителя 6:

(Е,,-Е,),(2)

где К - коэффициент усиления дифференциального усилителя 6, причем - выходное напряжение сумматора

4 согласно формуле (1). В случае исправного контролируемого термоэлектрического преобразователя

Е,. К(,)(3)

г и на выходе компаратора 7 присутствует уровень логического О, а блок 10 индикации сигнализирует об исправности контролируемого преобразователя . отсутствием свечения светодиодов ся 13.1,,..,13.п.

Предположим, что по каким-либо причинам вследствие неисправности выходной сигнал, например, термоэлектрического преобразователя 1.2 умень- 55 шается на величину дЕ. При этом согласно формуле (1) уровень напряжения на выходе сумматора 4 уменьшается на величину лЕ/п. При подаче очереднего пускового импульса на клемму Пуск

индикации устанавливают на выходах 17.1,...,17.п последнего уровни логической 1, в результате чего сигналы Е- (.25,,.,n) с контролируемых термоэлектрических преобразователей 1.1,.t.,1.п через переключатели 3.1, ...,3.п подключаются к входам коммутатора 5 и сумматора 4, выходной сигнал которого

1

5Й.

- г-- vji-nny i-ct-i-op j

поочередно подключает к входам диффе- ренциального усилителя 6 и компарато 1. где Е. - усиленная термо-ЭДС i-ro

термоэлектрического преобразователя;п число термоэлектрических

преобразователей. При подаче пускового импульса на входную клемму Пуск 9 блок 8 управления формирует пачку импульсов контроля, число которых в пачке равно количеству контролируемых термоэлектрических преобразователей. Управляемый импульсами контроля коммутатор 5

nnOTjronci т-г

9 блок 8 управления начинает формиро-; вать очередную пачку импульсов контроля с приходом первого из них на входы компаратора 6 поступает напряжение Е с термоэлектрического преоб- 5 разователя 1.1. и напряжение с выхода сумматора (E p-AE/n). В данном случае условие (3) выполняется и блок 10 индикации сигнализирует об исправности термоэлектрического преобразователя 1.1.

Следующим импульсом контроля к компаратору 6 подключается неисправный термопреобразователь 1.2, термо- ЭДС которого уменьшается на дЕ, а так как дЕ дЕ/п, то условие (3) нарушается . При этом на выходе компаратора 7 устанавливается уровень логической 1, а на выходе логического элемента 2И-НЕ 11.2 - уровень логического О, в результате чего загорается светодиод 13.2, сигнализируя о неисправности термопреобразователя 1.2. Одновременно с этим уровень лохарактерист-иками или при значительных разбросах их термо-ЭДС с целью повышения точности контроля устройство регулируют при определенной температуре, выставляя соответствующие значения коэффициентов передачи усилителей 2.1,...,2.п и вьфавнивая сигналы на их выходах.

Ш Формула изобретения

Устройство для контроля исправности термоэлектрических преобразователей, содержащее усилители, входы которых соединены соответственно с выходами контролируемых термоэлектрических преобразователей, сумматор, компаратор, выход которого соединен с блоком индикации, отличающееся тем, что, с целью повьппе- ния надежности контроля путем повышения чувствительности к изменению термо-ЭДС контролируемых термопреобразователей, в него введены дифференциаf5

20

коммутатор, входы которого соединены соответственно с входами сумматора, управляющий вход подключен к выходу

с

гического О, установившийся на вы- льный усилитель, управляемые переклю- ходе 17.2 блока 10 индикации, перево- чатели, блок управления и управляемый дит переключатель 3.2 в выключенное состояние, отключая неисправный термопреобразователь и устанавливая автоматически коэффициент передачи сум-30 блока управления, соединенному матора, равным 1. Контроль остальных управляющим входом компаратора и бло- термоэлектрических преобразователей ка индикации, а выход коммутатора производится аналогично описанному. подключен к первому входу компаратора

и первому входу дифференциального

Контроль неисправности термоэлект-35 усилителя, второй вход которого сое- рических преобразователей можно проводить периодически, вручную, подавая пусковые импульсы, и постоянно путем

динен с выходом сумматора, а выход, подключен к второму входу компаратора, при этом выходы усилителей подключены к входам- сумматора через управляемые переключатели, управляющие входы которых соединены соответ-. ственно с выходами блока индикации.

подачи пусковых ; импульсов, например, от генератора импульсов (не по- 40 казан). При контроле термопреобразо- зателей с различными градуировочными

характерист-иками или при значительных разбросах их термо-ЭДС с целью повышения точности контроля устройство регулируют при определенной температуре, выставляя соответствующие значения коэффициентов передачи усилителей 2.1,...,2.п и вьфавнивая сигналы на их выходах.

5

Ш Формула изобретения

Устройство для контроля исправности термоэлектрических преобразователей, содержащее усилители, входы которых соединены соответственно с выходами контролируемых термоэлектрических преобразователей, сумматор, компаратор, выход которого соединен с блоком индикации, отличающееся тем, что, с целью повьппе- ния надежности контроля путем повышения чувствительности к изменению термо-ЭДС контролируемых термопреобразователей, в него введены дифференциа

льный усилитель, управляемые переклю- чатели, блок управления и управляемый блока управления, соединенному управляющим входом компаратора и бло- ка индикации, а выход коммутатора подключен к первому входу компаратора

коммутатор, входы которого соединены соответственно с входами сумматора, управляющий вход подключен к выходу

с

льный усилитель, управляемые переклю- чатели, блок управления и управляемый блока управления, соединенному управляющим входом компаратора и бло- ка индикации, а выход коммутатора подключен к первому входу компаратора

усилителя, второй вход которого сое-

динен с выходом сумматора, а выход, подключен к второму входу компаратора, при этом выходы усилителей подключены к входам- сумматора через управляемые переключатели, управляющие входы которых соединены соответ- ственно с выходами блока индикации.

fl1

Ш 14:1 9

- HlZf4 17.1

13.2 1,2

-H-CZb

о

17.2

/J/7 /4./7 I

/7/7

18 „Сброс

Редактор Н.Марголина

Составитель В.Куликов

Техред Н. Глушенко Корректор М.Максимишинец

Заказ 7255/38Тираж 776 Подписное

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

.2

Изобретение относится к температурным измерениям и позволяет повысить надежность контроля исправности термоэлектрических преобразователей (ТП). При исправном контролируемом ТП 1.1, 1.2,...1.п на выходе компаратора 7 присутствует логический О и блок 10 сигнализирует об исправности одного из ТП 1.1, 1.2,...,1.п отсутствием свечения светодиодов 13.1,...5l3.n. При одном неисправном ТП 1.1,1.2,...,1.п на выходе компаратора 7 устанавливается логическая 1, а на выходе логического элемента 2 И-НЕ 11.2 - уровень логического О. В результате загорается светоди- од 13.2, сигнализируя о неисправности. Одновременно с этим уровень логического О, установившийся на выходе 17.2 блока 10 индикации, переводит переключатель 3.2 в выключенное состояние, отключая неисправный термопреобразователь, и устанавливает коэффициент передачи сумматора, равным 1. 2 ил. (Л .2.-f