Ультразвуковой измеритель температуры Советский патент 1976 года по МПК G01K11/24 

3

ного элемента 2, частично отражаясь от стыка звукопровода 3 с чувствительным элементом 2 и от конца последнего. Отраженные сигналы возбуждают в приемной катушке 6 преобразователя импульсы напряжения (фиг. 2, а). Эти импульсы подаются на усилитель 10, который усиливает отраженный сигнал, а затем - на схему совпадения 11. Импульс с генератора 8 поступает также на блоК задержки 15, с выхода которого (фиг. 2, б) запускается одновибратор 16. Длительность импульса одновибратора выбрана таким образом (фиг. 2в), чтобы использовать многократное отражение сигнала в чувствительном элементе (импульс 2-й,..., п-й).

Схема совпадения 11 пропускает импульсы 1-й,..., п-й (фиг. 2, г). Затем эти импульсы поступают на счетчик 12, который выдает сигнал после л-го импульса (фиг. 2, д). Импульсы со схемы совпадения 11 подаются также на блок задержки 14, который выдает импульс на выходе через строго фиксированное время после прихода первого импульса, а именно между я-м и п-1 импульсом при начальной температуре измеряемого диапазона (фиг. 2, е). Этот импульс запускает триггер 13, а п - импульс отпускает его (фиг. 2, ж). Таким образом, с повышением температуры приращение длительности импульса триггера 13 увеличивается в N раз, что приводит к значительному повышению точности. Блок измерения длительности импульса 17 может быть цифровым или аналоговым или 0|боих вариантов.

Если необходимо определять среднюю температуру объекта, звукопровод присоединяют непосредственно к объекту.

Охлаждение магнитострикционного преобразователя осуш,естБляется следуюш,им образом.

Во время нагрева части рабочего тела преобразователя жидкость .в районе перегрева испаряется. При испарении в области перегрева создается избыток давления, который перемеш,ает пар в другой конец, где расположен радиатор 7. Пар, соприкасаясь с внутренней по4

верхностьй, расположенной в зоне радиатора, конденсируется, и по внутренним стенкам по материалу с капиллярной структурой 24 перемещается в зону, где образуется перегрев.

За счет того, что температура парообразования и температура конденсации жидкости имеют одну и ту же величину, температура по всему рабочему телу постоянна.

Блок формирования дополнительной информации 18 формирует сигналы, пропорциональные первой производной измеряемой температуры в аналоговой и цифровой форме.

Формула изобретения

Ультразвуковой измеритель температуры, содержащий чувствительный элемент, жестко связанный со звукопроводом, магнитострикционный преобразователь с возбуждающей и

приемной катушками, генератор и усилительно-преобразовательное устройство, состоящее из усилителя, подключенного к приемной катушке магнитострикционного преобразователя, триггера, схемы совпадения и блока измерения длительности импульса, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерения температуры, магнитострикционный преобразователь выполнен в виде герметичновакуумной трубки из магнитострикционного

материала, внутренние стенки которой покрыты материалом с капиллярной структурой, а в усилительно-преобразовательное устройство дополнительно введены счетчик и блок задержки, причем счетчик и триггер, соединенные .последовательно, включены в рассечку между схемой совпадения и блоком измерения длительности импульса, а блок задержки своим входом подключен к выходу схемы совпадения, а выходом - к второму входу триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1 Fam S. S., Lymorth L. С., Carnevale Е. Н. Uetrasonic termometry instrument and control system. 1969, 42, № 10 107-110.

гг

;

S)

г;

9)

«)

ж)

3)

;

Фиг. 1