Устройство для измерения температуры Советский патент 1979 года по МПК G01K7/02 

1

Изобретение относится к области термометрии.

Известно устройство для измерени температуры, содержащее преобразователь температуры и калибратор, который позволяет проводить проверку ; преобразователя температуры на месте эксплуатации l .

Недостаток этого устройства состоит в том, что коррекция погрешности требует участия оператора.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство Для измерения температуры, содержащее термоэлектрический термометр и |5лок коррекц:: -, яыходы которых подключены к сумматору, кгшибратор с нагревателем , подключенный к термоэлектрическому термометру, выход которого соединен с входом блока управления, источник стандартного сигнсша, блок управления, один выход которого соединен с нагревателем ксшибратора, другой - с коммутатором, а выход сумматора соединен с коммутатором 2. Устройство содержит также измерительный прибор, подключенный к коммутатору и блок сравнения.

Недостатком известного устройства для измерения температуры является сложность его схемы. Одним из наиболее сложных и ответственных элементов этого устройства является блок сравнения. Этот блок осуществляет усиление разности выходного сигнала, сумматора, и источника стандартного сигнала до величины, доста0точной для управления электромеханическим приводом блока коррекции. Порог чувствительности сравнивающего устройства определяет величину погрешности, до которой может быть

5 скорректировано отклонение градуировочной характеристики от стандартной. При применении, например, термоэлектрического термометра градуировки ХА, крутизна характеристики

0 которого составляет 40 , для обеспечения компенсации дрейфа его градуировочной характеристики с погрешностью±0, 5С порог чувствительности блока сравнения должен

5 быть не более ±20 мкВ.

Выполнение этого требования достаточно сложно. Так, широко применяемые в качестве компараторов интегральные микросхемы К284УД или

0 1.УТ401Б имеют температурный дрейф напряжения смещения соответственно 50 мкВ/°С и 20 мкВЛС и поэтому не могут быть применены без термостатирования. , Целью изобретения является упрощение устройства для измерения температуры с автоматической коррекцией временного дрейфа градуировочной характеристики термоэлектрического термометра. Поставленная цель достигается за счет того, что в известное устройст во для измерения температуры введен автоматический компенсатор постоянного тока, входы которого соединены с коммутатором и управляющим выходом блока управления, а выход подключен к блоку коррекции, причем источник стандартного сигнала соединен с ком мутатором. На чертеже изображена структурна схема предлагаемого устройства для измерения температуры, которое содержит термоэлектрический термометр 1, в защитном чехле которого располагается калибратор 2. Выходы термо электрического термометра и блока коррекции 3 подключены к входу сумматора 4, выход которого соединен с входом коммутатора 5. К другому входу коммутатора 5 подключен выход источника 6 стандартного сигнала, соответствующего температуре фазовс го перехода калибратора 2. Выход коммутатора 5 подключен к входу автоматического компенсатора 7 постоян ного тока, который соединен с управ ляющим входом блока 3. Выходы блока управления В подключены к управляющим входам коммутатора 5, блока питания нагревателя калибратора 9 и автоматического компенсатора 7 постоянного тока. Выход термоэлектрического термометра 1 также подключен к входу блока управления 8. Устройство содержитизмерительный прибор (на чертеже не указан), подключенный к комму Тат ору. Работа устройства протекает следующим образом. В режиме Измерение сумма выходных сигнгшов блока коррекции 3 и термоэлектрического термометра 1 через ко и1мутатор 5 пост пает на вход измерительного прибора. В режиме Калибровании по команде блока управления 8 включается нагреватель калибратора 9. В момент фазового перехода материала калибра тора, когда выходной сигнал термоэлектрического термометра 1 остается постоянным и дифференциатор блока управления 3 не вырабатывает сиг нала запрета на-.-калибрование, KOfiMj татор 5 подклю ает к входу усилителя автоматического,компенсатора 7 встречно-последовательно выходы источника 6 стандартного сигнала и сумматора 4, чем достигается подача на вход компенсатора 7 разности выходных сигналов сумматора 4 и источника 6 стандартного сигнала. Одновременно выход усилителя переключается с привода компенсации компенсатора 7. на вход блока коррекции 3. Выходной сигнал сумматора 4 начинает изменяться до тех пор, пока разность между ним и стандартным значением ЭДС не станет меньше порога чувствительности усилителя компенсатора 7. При изменении выходного сигнала термоэлектрического термометра 1 по окончании фазового перехода материала калибратора 2 источник б стандартного сигнала отключается от входа компенсатора 7, вход усилителя подключается к выходу схемы сравнения компенсатора 7, а выход - к управляющей обмотке двигателя привода компенсации. Источник питания 9 выключается, и после окончания переходного процесса устройство вновь готово к работе в режиме Измерение. Введение новых функциональных связей между блоками взамен наиболее сложного элемента устройства - блока сравнения является существенным преимуществом описываемого устройства для измерения температуры по сравнению с известным, с сохранением возможности поверки термоэлектрического термометра на месте эксплуатации и автоматической коррекцией дрейфа его градуировочной характеристики. Введение дрполнительных функциональных связей позволяет также реализовать описываемое устройство для измерения температуры на базе серийно выпускаемых автоматических электронных потенциометров без существенного усложнения их конструкции, что позволяет повысить точность измерения в 2-3 раза. Формула изобретения Устройство для измерения температуры, содержащее термоэлектрический термометр и блок коррекции, выходы которых.подключены к сумматору, калибратор с нагревателем, подключенный к термоэлектрическому термометру, выход которого соединен с входом блока управления, источник стандартного сигнала, блок управления, один выход которого соединен с нагревателем калибратора, другой - с коммутатором, выход сумматора соединен с коммутатором, отличающее-с я тем, что, с целью упрощения устройства в него введен автоматический компенсатор постоянного тока, входы которого соединены с коммутатором и управляющим выходом блока управления, а выход подключен к блоку коррекции, причем источник стандартного сигнала соединен с коммутатором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент СЫА W3499310,

кл. G01 К 7/02, опублик. 1976.

2.Авторское свидетельство США №569876, кл. G01 К 7/02, 1976 (прототип) .