УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ Советский патент 1973 года по МПК G01K5/50 

1

Изобретение относится к приборам для измерения температуры с помощью дилатометрических датчиков, используемым, например, в микробиологической промышленности, в частности в процессах ферментации.

Известны устройства для измерения температуры, содержащие датчик в виде дилатошетричеокой лары, внавматяческий измеритель перемещений с чувствительным элементом, выполненным в виде многомембранного преобразователя, например элемента сравнения, и отрицательной обратной связью, а также управляющий элемент.

Однако эти устройства не обеспечивают требуемой точности на двух пределах измерений.

С целью повыщения точности измерений на двух пределах предлагается снабдить устройство плоской пружиной, взаимодействующей с датчиком и соединенной с жестким центром Ашогомембранного преобразователя, а камеру его обратной связ-и соединить с двумя регулируемыми линейными сопротивлениями с помощью клапана, вход которого соединен с выходом управляющего элемента.

Для обеспечения стабильности «нуля при работе на втором пределе измерения устройство снабжено задатчиком «нуля, выход которого соединен с входной камерой измернтеля нормально закрытым контактом, подключенным к управляющему эле.менту.

Устройство, изображенное на чертеже, содержит датчик, вынолненный в виде дилатометрической нары / и 2, стержень 2 которой соединен рычагом 3 с пневматическим измерителем 4, выполненным в виде многомембранного преобразователя. Рычаг 3 закреплен на шарнире 5 с пружиной 6. На

рычага закреплена плоская пружина 7, которая с помощью штока 8 подключена к одному концу жесткого центра измерителя 4.

Измеритель 4 включает в себя жестко закрепленный чувствительный элемент 9, например элемент сравнения УСЭППА, подключенный одним концом жесткого центра к датчику и соединенный по схеме усилителя с регулир емой обратной связью:

давление питания через постоянное сопротивление 10 подключено в сопло, выход через усилитель мощности // подключен к регистратору или регулятору и через линейный делитель 12 с сопротивлениями 13 и // соединен со входом камеры 15 отрицательной обратной связи.

Линейные переменные сопротивления 13 и 14 делителя соединены со входом камеры 15 через нормально открытый 16 и нормально закрытый 17 контакты пневмоклапана 18, управляющий вход которого соединен с выходо1 1 управляющего элемента 19.

Входная положительная камера 20 измерителя 4 соединена с выходам задатчика «нуля 21 через нормально закрытый контакт 22, управляющий вход которого соедннен с выходом управляющего элемента 19.

Уиравляющий элемент 19 .включает в себя два элемента сравнения 23 .и 24, к положительному и отрицательному входам которых подключен вход измерителя 4 и выходы задатчиков 25 и 26.

Задатчиком 25 устанавливают сигнал верхнего -предела из-мерения (1 кг/слг), задатчиком 26 - сигнал нижнего предела измереНия (0,2 кг/слг).

Выход элемента сравдения 23 через обратный клапан 27 и усилитель мощности 28 подключен к измерителю и индикаторному устройству 29. Выход обратного 27 соединен также с нормально закрытым контактом 30, уп равляющий вход которого соединен с выходол элемента сравнения 24.

Работа устройства основана на принципе пневматической силовой компенсации.

При изменении температуры среды стержень 2 датчика перемещается, что изменяет величину усилия, которым пружина 7 воздействует на жесткий центр мембранного блока измерителя 4.

При этом изменяется расстояние между сонлом и заслонкой элемента 9, что приводит к изменению давления воздуха на выходе до тех пор, пока усилие от давления в отрицательной об-ратной связи не уравновесит изменившееся усилие от датчика. Предел измерения (величина отрицательной обратной связи) устанавливается изменением проводимости сопротивлений 13 и 14.

Первый Предел измерения устанавливается переменным сопротивлением 14, второй - сопротивлением 13.

При работе ка первом пределе измерения командный сигнал с управляющего элемента отсутствует, входная положительная камера 20 элемента 9 соединена с атмосферой, вход отрицательной обратной связи соедине-н с переменным сопротивлением 14.

Когда выходной сигнал измерителя превысит 1 кг/см (прибор начинает заоткаливать), вступает в работу сО|Прот1;вление 10. Элемент сравнения 23 выдает командный сигнал, который «запоминается во входной камере усилителя мощности 28, «зажигает

индикатор 29, отключает сопротивление 14 от камеры /5 отрицательной обратной связи, подключает к ней сопротивление 13 и замыкает (открывает) контакт 22, соединяя входную положительную каме;ру 20 с выходом задатчика «.нуля 21.

При нз:мененин величины обратной связи «нуль прибора сбивается в сторону уме ьщения. Следовательно, и щкала второго днапазона будет сдвинута IHO cpawi&iimo со шкалой nepiBoro Дианазона. Задатчяк «нуля 2/ устра-няет это нежелательное явление.

Устройство контролирует 1емлературу на втором пределе измерения до тех .пор, пока выходной сигнал измерителя не опустится ниже 0,2 кг/см. При этом элемент сравнения 24 выдает дискретный сигнал, который соединяет нормально закрытый контакт 30 с атмосферой. При этом «старается запомненное значение командного сигнала управляющего элемента. К камере 15 отрицательной обратной связи опять подключается сопротивление 14 первого предела измерения, а входная положительная камера 20 соединяется с атмосферой. Устройство опять работает на первом пределе до тех пор, пока выходной сигнал не превысит давление верхнего нредела измерения (1 кг.с.н).

Предмет изобретен и я

1.Устройство для измерения температуры, .содержащее датч.ик в виде дилатометрической пары, пневматический измеритель перемещений с чувствительным элементом, выполненным в виде многоме.мбранного преобразователя, например элемента сравнения, к отрицательной обратной связью, а также управляющий элемент, отличающееся тем, что, с целью повыщенкя точности измерений на двух пределах, оно снабжено плоской прулхиной, взаимодействующей с датчиком и соединенной с жестким центром многомембранного преобразователя, а «амера его обратной связи соединена с двумя регулируемыми линейными сонротивления.ми с помощью клапана, 1ВХОД которого соединен с .выходо1М управляющего элемента.

2.Устройство :по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности, оно снабжено .задатчиком «нуля, выход которого соединен с входной камерой измерителя нормально закрытым контакто.м, подключенным .к упра.вляющему элементу.

J