Цифровой термометр Советский патент 1990 года по МПК G01K7/32 

Изобретение относится к термометрии.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности регулирования температуры в замкнутом объеме.

На фиг.1 представлена структурная блок-схема предложенного устройства.

Устройство содержит опорный генератор 1, термочувствительный генератор 2, времязадающий блок 3, триггер 4, элемент 5 задержки, реверсивный счетчик 6, индикатор 7, задат- чик 8, сумматор 9, регистр 10 памяти, исполнительный блок 11, нагреватель 12. Выход опорного генератора 1 через времязадающий блок 3 соединен со входом S триггера 4, со входом элемента 5 задержки и входами Запись индикатора 7 и регистра 10 памяти. Выход термочувствительного генератора 2 соединен со счетным входом реверсивного счетчика 6, информационные выходы которого соединены со входами индикатора 7 VH сумматора 9, вторые входы сумматора 9 соединены с задатчиком 8, а выходы сумматора 9 через регистр 10 памяти соединены со входами исполнительного блока 11, выходы которого соединены с нагревателем 12, расположенного рядом с термочувствительным элементом генератора 2. Выход триггера 4 соединен со входом управления направлением счета реверсивного счетчика 6, выход переноса которого соединен со входом R триггера 4, а выход элемента 5 задержки соединен со входом Запись предустановки реверсивного счетчика 6.

Устройство работает следующим образом.

ел

Јь ГС

00

Предварительно по экспериментальо снятым характеристикам термокваревого резонатора устанавливается ремя работы времязадающего блока. апример, при крутизне преобразования термочувствительного резонатора 166,6 Гц на один градус по Цельсию время измерения удобно брать кратным 0,06, 0,6, 6,0, 60,0 с. тогда конечый результат по температуре кратен десятичной шкале, т.е. при 100°С пока- зания будут 10,100, 100,0, 100,00. При нулевой температуре окружающей среды и известном времени измерения с помощью входов Предварительная установка счетчика 6 компенсируют до нуля показания индикатора 7. На этом предварительная подготовка заканчивается и устройство готово к работе.

Времязадающий блок 3 вырабатывает короткие , импульсы за строго определенное время. Эти импульсы устанавливают в исходное состояние триггер 4, переписывают накопленное значение со счетчика 6 в индикатор 7 и разность кодов счетчика 6 и задатчика 7 с сумматора 9 в регистр 10 памяти. В начальном состоянии в счетчике 6 записано число, равное значению частоты при нулевой температуре (положим 5000.000 Гц), и триггер 4 установлен так, что счетчик 6 работает на вычитание, как только счетчик дойдет до нуля, сигналом переноса со счетчика перебрасывается триггер 4 и счет начинается на сложение импульсов до тех пор, пока не придет очередной импульс с блока 3 и перепишет накопленное значение в счетчике 6 в инди- катор 7, и разницу между кодами задатчика 8 и счетчика 6 в регистр 10 памяти, а затем вновь установит счетчик в режим вычитания ранее установленных на его входе Предварительной установки значений, соответствующих частоте нулевой температуры при выбранном времени измерения.

В индикаторе 7 код счетчика преобразуется в десятичную информацию о температуре в измеряемом объеме, а разница кодов, зафиксированная в регистре 10, воздействует на исполнительный блок 11, который в зависимости от значения кода на его входе включает первую или вторую обмотку нагревателя 12. Мощный (первая обмотка) подогрев включается в случае,

0

5

если разность кодов на сумматоре минимальна, при максимальном значении кода включается обмотка слабого подогрева (вторая обмотка), мощность которой равна или чуть больше величины тепловых потерь данной теплоизоляции. Мощный подогрев должен обеспечивать рост температуры в конт ролируемом объеме. Таким образом, при превышении заданной температуры регулятор включается и начинается естественное1 охлаждение термостати- руемого объема, температура в нем па«. дает, включается слабый подогрев, температура вновь медленно растет и вновь подогрев выключается. Мощный же подогрев обеспечивает быстрый рост температуры, что необходимо для быстрого подогрева объема при включении до выхода на рабочий режим. Наличие датчика кодов и сумматора позволяют регулировать рабочую точку режима, при этом сумматор может работать как на вычитание кодов,так и на суммирование их, только в последнем случае увеличивается число анализируемых разрядов выходного кода блока 10 и усложняется блок 11.

Формула изобретения

Цифровой термометр, содержащий термочувствительный генератор, опорный генератор, выход которого соединен с входом времязадающего блока, триггер, выход которого соединен с входом управления направлением счета реверсивного счетчика, информационные выходы которого соединены с входами индикатора, выход переполнения реверсивного счетчика соединен с входом R-триггера, исполнительный блок, соединенный с нагревателем, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности регулирования температуры в замкнутом объеме, в него введены элемент задержки, задатчик, сумматор, регистр памяти, при этом выход термочувствительного генератора соединен со счетным в входом реверсивного счетчика, выход времязадающего блока соединен с входами Запись индикатора и регистра па- 5 мяти, S-входом триггера, входом элемента задержки, выход которого соединен с входом Запись предустановки реверсивного счетчика, информационные

5

0

5

0

515714286

выходы которого соединены с первой ми задатчика, выходы сумматора соеди- группой входов сумматора, вторая труп- нены через регистр памяти с входами па входов которого соединена с выходаисполнительного блока.

ми задатчика, выходы с нены через регистр памя

исполнительного блока.

Изобретение относится к термометрии и позволяет расширить функциональные возможности за счет возможности диапазонного регулирования температуры при постоянном ее контроле. Разница числа импульсов, поступающих в интервале измерения с выходов опорного и термочувствительного генераторов 1 и 2, подсчитывается реверсивным счетчиком 6. В индикаторе 7 код счетчика преобразуется в десятичную информацию об измеряемой температуре, а разница кодов, зафиксированная в регистре 10, поступает на исполнительный блок 11. В зависимости от значения кода на входе исполнительный блок 11 включает первую или вторую обмотку подогрева, регулируя температуру в соответствии с выходным сигналом задатчика 8. 1 ил.

Редактор А.Долинич

Составитель В.Ярыч Техред М.Дидык

Заказ 1505

Тираж 509

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Корректор с.Шевкун

Подписное