Шумовой термометр Советский патент 1974 года по МПК G01K7/30 

Изобретение относится к области тепловых измерений.

Известны шумовые термометры для измерения быстроизменяющихся температур электропроводящих сред с постоянной электропроводностью, содержащие датчик, усилитель теплового шума, квадратичный детектор, фильтр и регистрирующий прибор.

Однако известными термометрами нельзя получать непосредственную оценку нестационарной измеряемой чтеыпературы электропроводящих сред. Предлагаемый шумовой термометр отличается тем, что в нем усилитель теплового шума выполнен широ. кополосным, введен дополнительный .канал для непрерывного измерения сопротивления датчика, причем сам датчик выполнен в виде двух электродов, погруженных в исследуемую среду, и снабжен устройством, производящим операцию деления выходных сигналов каналов измерения уровня

теплового шума и сопротивления датчика.

Такое отличие термометра позволяет получить непосредственную оценку нестационарной -измеряемой температуры.

Блок-схема описываемого термометра приведена на чертеже.

Принцип работы термометра основан на применении теоремы Найквиста, согласно которой средний квадрат напряжения на зажимах сопротивления определяется выражением: .,

где К - постоянная Больцмана; Т термодинамическая температура;/ / полоса частот, в которой измеряют тепловой шум.

Термометр работает следующим образом.

Тепловой шум датчика I усиливается широкополосным усилителем 2, ретектиоув-гоя квалпятичным петектором 3 и после фильтра Ц- поступает на устройство 5 компенсации собственных шумов усилителя С устройства 5 сигнал поступает на.быстродействующее вычислительное устройство б, дающее на выходе отношение этого сигнала к сигналу, поступающему с выхода канала, измеряющего сопротивление датчика. Для предотвращения шунтирования датчика входной емкостью усилителя теплового шума его сопротивление выбирают достаточно малым. Одновременно с усилением теплового шума датчика измеряют его со противление. Через резистор 7 и датчик под действием напряжения источника питания 8 проходит ток. Падение напряжения на датчике, пропорциональное сопротивлению датчика, ввиду большого сопротивления резистора 7, через развязывающий резистор 9 поступает на вход усилителя 10, выпрямляется детектором II, поступает-на вычислительное устройство 6. Быстродействующий регистрирующий прибор 12 непрерывно регистрирует измеряемую температуру. ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ Шумовой термометр для измерения быстроизменяющихся .температур электропроводящих сред с непостоянной злектропроводностью, содержащий датчик, усилитель теплового шуыа, квадразичный детектор, фильтр и регистрирущий прибор, отличающийся тем, что, с целью получения непосредственной оцрнки нестационарной измеряемой темпера-: туры, усилитель теплового шума выполнен широкополосным, в него введен дополнительный канал для непрерывного измерения с.опротивления датчика, причем сам датчик шполнен в виде двух электродов, погруженных в исследуемуюсреду, и снабжен устройством, производящим операцию деления выходных сигналов каналов измерения уровня теплового шума и сопротивления датчика.

/