Устройство для измерения температуры Советский патент 1979 года по МПК G01K7/32 

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано при дистанционнс измерении тет 1пературы в колодцах газопроводов. Известно устройство для измерения температуры, содержащее термочувствительный элемент,, систему возбуждения колебаний и измерительный прибор jl. Однако известное устройство обладает недостаточной точностью измерения нелинейной выходной характеристики, а кроме того имеет низкую добротность ко лебательной системы. Наиболее близким по технической сущ ности к предлагаемому является устройство для измерения температуры, содержащее термочувствительный элемент, вы полненный в виде камертона, систему во ёуждения колебаний и измерительный при бор I2i. Однако это устройство обладает низкой чувствительностью и нелинейностью хараткеристики, что снижает точность измерения. Цель изобретения - повышение точности измерения. Для этого в предлагаемое устройство введены генератор частоты, низкочастотный фильтр, дискретно-аналоговый вибро- преобразователь, пропорциональный преобразователь силы, и смеситель частоты, к одному входу которого подключен выход системы возбуждения колебаний, а к другомунвыход генератора частоты, причем к выходу смесителя частоты под- соединен низкочастотный ф1шьтр, соединенный с входом дискпетно-аналогового преобразователя, выход которого подсоединен к входу измерительно прибора и входу пропорционащьного преобразователя силы, механически связанного с введенной в устройство емкостью для термометрической жидкости. При этом камертон может быть выполнен из капиллярных трубок, соединенных с емкостью для термометрической жидкости, изготовленной в виде сильфона, и емкость может быть заполнои,ч одлой

термометрической жидкостью, а камертон - другой, не смешивающейся с первой и имеющей меньший коэффициент температурного расширения.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит камертон 1, накладки 2 из магнитного материала, основание 3 камертона, сборник 4 термометрической жидкости, корпус 5 устройства; пропорциональный преобразователь 6 силы, измерительный прибор 7, дискретно-аналоговый вибропреобразователь 8, низкочастотный фильтр 9, смеситель 1О, генератор частоты 11, приемник колебаний 12, усилитель 13, возбудитель колебаний 14 и фланцы 15.

Устройство работает следующим образом.

При изменении температуры изменяется объем термометрической жидкости в сборнике 4. При этом Несмешивающаяся с термометрической жидкостью жидкость вытесняется в ветки камертона 1, частота изгибных колебаний которого изменяется. В цепи усилителя 13, который с помощью возбудителя колебаний 14 и приемника колебаний 12 образует электромеханический колебательный контур, возникают электрические колебания указанной частоты, которая вычитается из частоты колебаний генератора 11 в смесителе 1О. Сигнал разности частоты с выхода смесителя 10, пройдя через низкочастотный фильтр 9, поступает на частотно-аналоговый вибропреобразователь 8, с выхода которого аналоговый сигнал (ток или напряжение) подается на пропорциональный преобразователь 6, который изменяет объем сборника термометрической жидкости до тех пор, пока резонансная частота колебаний камертона 1 не станет равной частоте, установленной на генераторе 11. Перемещение пропорционального преобразователя линейно связано с изменением температуры и регистрируется прибором 7).

Изобретение позволит повысить чувствительность датчика за счет использования эффекта зависимости частоты колебаний камертона от массы и уровня заполняющей его жидкости; кроме того оно позволяет получить линейную зависимость выходной величины от измеряемой температуры, что увеличивает точность измерения температуры ряда технологических процессов и повышает качество выпускаемой продукции.

Формула изобретения1.Устройство для измерения температуры, содержащее термочувствительный элемент, выполненный в виде камертона, систему возбуждения колебаний и измерительный прибор, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в устройство введены генератор частоты, низкочастотный фильтр, дискретно-аналоговый вибропреобразователь, пропорциональный преобразователь силы и смеситель частоты, к одному входу которого подключен выход системы возбуждения колебаний:,

а к другому входу выход генератора частоты, причем к выходу смесителя частоты подсоединен низкочастотный фильтр, соединенный с входом дискретноаналогового преобразователя, выход которого подсоединен к вхоДу измерительного прибора и к входу пропорционального преобразователя силы, механически связанного с введенной в устройство емкостью для термометрической жидкости.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что камертон выполнен из капиллярных трубок, соединенных с емкостью термометрической жидкости, изготовленной в виде сильфона, причем емкость заполнена одной терьмометрической жидкостью, а камертон другой, не смешивающейся с первой и имеющей меньший коэффициент температурного расширения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 345599, кл. Q 01 К 5/56, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № 189178, кл. G, 01 К 7/32, 1964.

13t15