Устройство для измерения среднего значения температуры участков среды с неоднородным температурным полем Советский патент 1987 года по МПК G01K7/16 

Фиг

Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к устройствам для измерения среднего значения температуры участков среды с неоднородным температурным полем, и предназначено для использования в системах контроля окрз ающей среды и технологических процессов.

Цель изобретения - повышение точности измерения, а также, упрощение устройства.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - схема распределенного термопреобразователя.

Устройство (фиг. 1) содержит распределенный термопреобразователь 1, выполненный в виде жгута из п проводных термопреобразователей. На фиг.1 показано устройство, содержащее три проводных термопреобразователя 2.1, 2.2 и 2.3 (), три генератора 3.1, 3.2 и 3.3 тока, первые выводы которых соединены с первыми выводами термопреобразователей 2.1, 2.2 и 2.3, а вторые - соответственно с первыми выводами резисторов 4.1, 4.2 и 4.3, два развязывающих усилителя 5.1 и 5.2, коммутатор 6, регистратор 7 и

два дополнительных резистора 8.1 и

80 . 2.

Каждьй пороговый термопреобразова- тель (фиг. 2) состоит из прямого и возвратного проводов, выполненных из материала, сопротивление которого зависит от температуры, например никеля, меди и других. При этом длина каждого К-го проводного термопреоб- разователя больше длины (K-l)-ro тер- мопреобразователя на величину L, равную длине участка усреднения температуры.

Устройство работает следующим образом.

Проводной термопреобразователь 2.1.образует последовательную цепь с резисторами 8.1 и 4.1 и генератором 3.1 тока. Проводной термопреобразователь 2.2 образует последовательную цепь с резисторами 8.2 и 4.2 и генератором 3.2 тока. Эти цепи образуют мостовую схему, выводы которой через развязывающий усилитель 5.1 подключены к входу коммутатора 6.

10

15

20

выходной сигнал мостовой схемы при t будет равен нулю.

Проводной термопреобразователь 2.3 образует последовательную цепь с резистором 4.3 и генератором 3.3 тока и совместно с цепью проводного тер мопреобразователя 2.2 образует втору мостовую схему, выводы которой через развязывающий усилитель 5.2 также подключены к входу коммутатора 6. Последний подключает соответствующий усилитель 5 к блоку 7 регистрации.

Такое включение проводных термо- преобразователей позволяет вьщелить напряжения, пропорциональные сопротивлению и, соответственно, средней температуре отрезха, равного разности L длины между первым 2.1 и втор ым 2.2, вторым 2.2 и третьим 2.3 и т.д термопреобразователями. При наличии п проводных термопреобразователей. имеется (п-1) значение средних температур участков среды длиной L, рас 25 положенных по длине всего термопреоб разователя, так как длина первого термопреобразователя 2.1 используется только для компенсации подводящих проводов второго термопреобразовате- ля.

Формула изобретения

Устройство для измерения среднего значения температуры участков среды с неоднородным температурньм полем, содержащее распределенный тер мопреобразователь, выполненный в вид жгута из п проводных термопреобразователей, первые выводы которых соеди нены соотве ственно с первыми вывода

40 ми п генераторов тока, вторые выводы которых соединены соответственно с первыми выводами п резисторов, коммутатор, выход которого соединен с регистратором, а входы подключены к

45 выходам (n-l) развязывающих усилителей, первые входы которых соединены соответственно с вторыми выводами ре зисторов за исключением последнего резистора, второй вывод которого сое динен с вторым входом (n-l)-ro развя зывающего усилителя и вторым выводом п-го проводного термопреобразователя о тлич ающ;е е с я тем, что, с целью повьшения точности измерения

30

35

50

Величина сопротивлений дополнитель-д - в него введены (п-1) дополнительных ных резисторов 8.1 и 8.2,выбирается. резисторов, каждый из которых вклю- равной сопротивлению проводного тер- мопреобразователя длиной L при некоторой начальной температуре t. Тогда

чен между вторыми выводами соответст вующкх проводных термопреобразователей и резисто ров, причем вторые вхо-

5

0

выходной сигнал мостовой схемы при t будет равен нулю.

Проводной термопреобразователь 2.3 образует последовательную цепь с резистором 4.3 и генератором 3.3 тока и совместно с цепью проводного термопреобразователя 2.2 образует вторую мостовую схему, выводы которой через развязывающий усилитель 5.2 также подключены к входу коммутатора 6. Последний подключает соответствующий усилитель 5 к блоку 7 регистрации.

Такое включение проводных термо- преобразователей позволяет вьщелить напряжения, пропорциональные сопротивлению и, соответственно, средней температуре отрезха, равного разности L длины между первым 2.1 и втор ым 2.2, вторым 2.2 и третьим 2.3 и т.д. термопреобразователями. При наличии п проводных термопреобразователей. имеется (п-1) значение средних температур участков среды длиной L, рас- 5 положенных по длине всего термопреобразователя, так как длина первого термопреобразователя 2.1 используется только для компенсации подводящих проводов второго термопреобразовате- ля.

Формула изобретения

Устройство для измерения среднего значения температуры участков среды с неоднородным температурньм полем, содержащее распределенный термопреобразователь, выполненный в виде жгута из п проводных термопреобразователей, первые выводы которых соединены соотве ственно с первыми вывода-

0 ми п генераторов тока, вторые выводы которых соединены соответственно с первыми выводами п резисторов, коммутатор, выход которого соединен с регистратором, а входы подключены к

5 выходам (n-l) развязывающих усилителей, первые входы которых соединены соответственно с вторыми выводами резисторов за исключением последнего резистора, второй вывод которого соединен с вторым входом (n-l)-ro развязывающего усилителя и вторым выводом п-го проводного термопреобразователя, о тлич ающ;е е с я тем, что, с целью повьшения точности измерения,

0

5

0

в него введены (п-1) дополнительных резисторов, каждый из которых вклю-

чен между вторыми выводами соответст- вующкх проводных термопреобразователей и резисто ров, причем вторые вхо-

ды развязывающих усилителей за исключением последнего усилителя соединены соответственно с вторыми выводами проводных преобразователей за исключением первого и последнего, при этом каждый проводной термопреобра2.2 2.5

Редактор М,Петрова

Составитель В.Куликов Техред М.Моргентал

5553/36

Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

зователь состоит из прямого и возвратного проводов, а длина каждого К-го проводного термопреобразователя больше длины (К-1)-го проводного термопреобразователя на величину L, равную длине участка усреднения.

Фиг.2

Корректор Н.Король

Изобретение относится к области температурных измерений. Цель изобретения повьшение точности измерения и упрощение устр-ва. Проводной термопреобразователь 2.3 образует последовательную цепь с резистором 4.3 и генератором 3.3 тока и совместно с цепью термопреобразователя 2.2 образует мостовую схему, выводы которой через усилитель 5.2 подключены к входу коммутатора 6, который подключает соответствующий усилитель 5 к блоку 7 регистрации. Такое включение проводных термопреобразователей 2.3 позволяет, выделить напряжение, пропорциональное сопротивлению и средней температуре обрезка, равного разности длины между первым 2.1 и вторым 2.2, вторым 2.2 и третьим 2.3 и т.д. преобразователями. 2 ил. с « (Л