Устройство для измерения температуры Советский патент 1990 года по МПК G01K7/16 

Изобретение относится к температурным измерениям, в частности к автоматическим измерительным приборам, работающим в комплекте с проволочными термопреобразователями сопротивления.

Целью изобретенияявляется повышение точности измерения путем уменьшения влияния на результат измерения изменения параметров термопреобразователя в процессе эксплуатации.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит два однотипных термопреобразователя сопротивления (ТС) 1 и 2 с выводами, представленными резисторами 3-7, трансформатор 8 тока, с первой и второй обмотками реохорд 9, два переменных резистора 10 и 11, постоянный резистор 12. Фазочувствительный усилитель 13, реверсивный двигатель 1А, кинематически связанный с движком реохорда, и четыре спаренных переключателя 15-18. Устройство работает следующим образом.

Измерение температуры осуществляется с помощью ТС 1„ При этом переключатели находятся в .положении. X} . Сопротивление ТС 1 описывается выражением

Rt«

де R0t (ЈQ)

Rnl(to)0 + t)

(О

W. 0 v.«-0. сопротивление ТС 1 в начале эксплуатации при нулевой температуре tj температурный коэффициент.

0

где - ток в о вторичной обмотке

трансформатора 1.

С течением времени эксплуатации Ј происходит изменение значения величины RO() что ведет к снижению точности измерения. Коррекцию устройства при изменении величины R 0 (Ј) осуществляют путем соответствующего изменения величины R« резистора 11. Новое значение величины RC) определяют из соотношения

RtH (t) R0i(Ј0).f(e), (4)

5 где f(6) - теоретически рассчитанная или экспериментально определенная Функция, зависящая для ТС из одинакового материала от отношения диаметров проводов чувствительных элементов ТС и значения отношения их сопротивлений б R(/Riz, которое изменяется в течение эксплуатации ТС. Для определения нового значения RQ/() необходимо измерить величину D для ТС 1 и 2. Это измерение состоит из двух уравновешиваний измерительной схемы. Первое положение производится в положении Ь переключателей. Путем изменения шунтируюшего резистора 10 добиваются уравновешивания схемы, что определяется по установлению движка реохорда на любую отметку шкалы. При этом достигается равенство напряжений на термопреобразователях и вторичной обмотке трансформатора, т.е.

5

0

35

40

Изобретение относится к области температурных изменений и позволяет повысить точность измерения. Два однотипных термопреобразователя сопротивления (ТС) 1 и 2 подключены к первой обмотке токового трансформатора 8, вторая обмотка которого соединена с переменным резистором 11, постоянным резистором 12 и реохордом 9, движок которого соединен с реверсивным двигателем 14, подключенным к выходу фазочувствительного усилителя 13. С помощью переключателей 15 - 18 и переменного резистора 10 обеспечивается измерение сопротивления ТС 1 и отношения сопротивлений ТС 1 и ТС 2, что позволяет определить изменение начального сопротивления ТС 1 во время эксплуатации ТС. 1 ил.

Перед началом измерений с помощью резистора 11 устанавливается такой ток 1р через резистор 12 и реохорд 9, чтобы выполнялось соотношение

I R-tH R о ) О + t)

Ip( + Rg-Xo); , где I - ток через ТС 1;

(2)

Х0 - положение движка реохорда,

соответствующее началу от счета; R{Ј, R$ - сопротивление резистора 12

и реохорда 9.

Значение сопротивления RU резистора 11 может быть определено из выражения :

г, (Rf + RQ) . Гоч

(u- IP) C3)

IT (Re + R,) IP(R n+ R4),

45

50

55

где It - ток протекающий через ТС

1 и 2,- RI и R Q - сопротивления ТС 1 и 2

соответственно.

При этом токи через резисторы 7 и 5 равны нулю. При втором автоматическом уравновешивании схемы, т.е. в положении с переключателей, напряжение на ТС 1 равно напряжению на резисторах 12 и части реохорда 9, т.е.

ITR( Ip(R(2+ X.Rg) (6)

где X - положение движка в относительных единицах,0 X I .

При этом выполняется равенство напряжений на втором ТС 2 и второй части реохорда 9. т.е.

ITR2 IP(1-X) R9 (7)

Если поделить выражение (6) на (7), то получим связь между величиной $ и положением движка реохорда

Ri Кз Х

RC R9(i-x)

(8)

Таким образом, положение движка реохорда однозначно характеризует величину отношения сопротивлений 0 , что позволяет определить новое значение R 0 (Ј) .

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее первый термопреобразователъ сопротивления, первый вывод которого соединен с первым выводом первой обмотки трансформатора тока и первым выводом его второй обмотки, соединенным через первый переменный резистор и последовательно включенные постоянный резистор и реохорд с вторым выводом второй обмотки, фазочувствительный усилитель с реверсивным двигателем, кинематически связанным с движком реохорда,

82030

отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены четыре переключателя, второй переменный резистор и второй

термопреобразователь сопротивления, первый вывод которого соединен с вторым выьодом первого термопреобразователя сопротивления и подключен к

... первому и третьему неподвижным контактам третьего переключателя, а второй вывод подключен к подвижному контакту четвертого переключателя и через второй переменный резистор

jc подключен к второму и третьему неподвижным контактам первого переключателя, подвижной контакт которого соединен с первым выводом первой обмотки трансформатора тока, при этом первый вход фазочувствительного усилителя соединен с подвижным контактом второго переключателя, а второй вход соединен с подвижным контактом третьего переключателя и вторым неподвижным контактом четвертого переключателя, третий неподвижный контакт которого соединен с вторым выводом второй обмотки трансформатора тока и вторым неподвижным контактом второго переключателя, первый неподвижный контакт которого соединен с третьим неподвижным контактом и движком реохорда .

20

25

30