УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР Советский патент 1972 года по МПК G01K7/02 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть применено при измерении высоких температур.

Известно устройство для измерения высоких температур, содержащее датчик в виде термопары, нуль-орган, источник опорного напряжения, блок падшти и вторичный прибор. Однако нолучаемые результаты измерений зависят от показателя термической инерции термоприемника (термопары), который может меняться произвольным образом, внося тем самым донолнительную погрешность. Кроме того, нроцесс получения окончательных результатов измерений сложен и длителеи.

Предлагаемое устройство для измереиия высоких температур отличается от известных тем, что оно снабжено второй термопарой с системой подогрева, объединенной с первой в один термозоид и подключенной к одному из входов нуль-органа, другой вход которой соединен с источником опорного напряжения, а выход - с обмоткой реле, контакты которого включены в цепь термопары, соединенной через усилитель, шунтированный блоком иамяти, со вторичным нрибором.

Это позволяет новысить точность н быстродействие устройства.

зонд) с равными показателями термической инерции E, нуль-орган 3, реле 4, блок памяти 5, усилитель постоянного тока с высоким входным сонротивлением 6, стрелочный измерительиый прибор 7, источник онорного напряження 8 и систему подогрева термопары 9.

Устройство работает следующнм образом. Перед измерением термопары имеют различную температуру. Для этого термопара / перед измерением нодогревается нри помощн снстемы подогрева до температуры ttj. Для измерения термозонд быстро вводится в точку газового иотока, температура которого 0 должна быть измерена. Условия теплообмена термопар с высокотемпературной средой характеризуются ,25 (критерий Био).

После быстрого введения термопар в высокотемпературную среду температура термоснаев термопар и их термо-э.д.с. будут изменяться по экспоненциальному закону.

Папряжение на выходе тер.мопары 1 сравнивается нуль-органом 5 с постоянным напряжением Ui, соответствующим фиксированной

темнературе, В области допустимых для термопары 1 температур. При достижепии термопарой / температуры /i срабатывает нуль-орган 3, реле 4 и блок памяти 5 отключаются от термопары 2, фиксируя значение срабатывания нуль-органа 3. В момент ti термозонд выводится из горячей среды. Напряжение, соответствующее температуре /2 термопары 2, усиливается усилителем 6 и подается на измерительный прибор 7, шкала которого проградуирована в градусах. Докажем, что показания описанного измерительного устройства не зависят от показателей термической инерции термопар Е. Зависимость температур термопар, быстро введенных в высокотемпературную среду, от времени могут быть представлены в виде: 1-4 (0-4)(1-е ); f, Q(l-e ),(2) где /о - температура предварительного подогрева термопары / относительно термопары 2. Определив из (2) е и подставив в (1), получим: (()(3) е (ti - to) или t2 . Откуда - .-.4. Таким образом показания предлагаемого устройства являются однозначной функцией измеряемой температуры и не зависят от показателей термической инерции термопар, т. е. при фиксированном значении to и ti шкала измерительного прибора может быть по 4 однозначно проградуирована в градусах. Предмет изобретения Устройство для измерения высоких температур, содержащее датчик в виде термопары, нуль-орган, источник опорного напряжения, блок памяти и вторичный прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, оно снабжено второй термопарой с системой подогрева, объединенной с первой в один термозонд и подключенной к одному из входов нуль-органа, другой вход которой соединен с источником опорного напряжения, а выход - с обмоткой реле, контакты которого включены в цепь первой термопары, соединенной через усилитель, шунтированный блоком памяти, со вторичным прибором.