Многоканальное устройство для измерения температуры Советский патент 1979 года по МПК G01K15/00 G01K7/02 

положение первого переключателя подключен ко второму входу схемы измерения. Кроме того, для повышения точност измерения вторичные обмотки выходног трасформатора генератора сигнгша Кс1ЛИбровкл выполнены из материала то го электрода термопары, который включен во вторичную обмотку выходного трансформатора. На фиг. 1 приведена блок-схема предложенного устройства, где 1 - блок преобразования и передачи информации , 2 - блок приема и регистрации информации, З, - термопары, 4,4, 4 - модуляторы, 5, 5, 5 - модуляционные генераторы, б общий генератор сигнала калибровки, 7 - выходной трансформатор, 8 - первичная обмотка выходного тра 5сформатора, 9,9 ,9,9 - вторичныеобмотки, 10 - сумматор, 11 - передающее устройство, 12 - приемное устройство, 13,13,13 - полосовой фильтр, 14 ,14 ,14 - усилитель, 15 ,15 , 15 - выпрямитель, 1б ,1б,1б - переключатель, 17,17,17 - схема измерения, 18 , is , - источник опор ного напряжения, 19 ,19, 19 - переключатель, 20,20,20 - фильтр нижних частот сигнала калибровки, 21 , 21,21 - усилитель сигнала калибров ки, 22 ,22,22 - выпрямитель сигнала калибровки. Нафиг. 2 приведено устройство мо дулятора, где 23 и 24 - интегральные прерыватели, 25 - модуляционный тра сформатор, 26 - трансформатор нагру ки, 27 - конденсатор. На фиг. 3 приведен график напряж ния си.гнала калибровки, где U - ам плитуда напряжения сигнала калибров Т, - период частоты сигнала калибро ки, t - время. На фиг. 4 приведен график напряжения сигнала калибровки на выходе модулятора, где период модуляционной частоты. На фиг. 5 приведен график напряжения сигнала калибровки и сигнала измеряемого параметра (температуры) на выходе модулятора в процессе измерения. Устройство работает следующим об разом. При отсутствии сигнала термопары т.е. когда холодный и горячий спаи термопары 3,3... имеют одинако вую температуру, .в блоке преобразования и передачи информации 1 с общего генератора 6 сигнала калибровк который работает непрерывно с момента зклкзчения всей системы, на пе вичную обмотку 8 выходного трансфор матора 7 поступает напряжение сигна ла калибровки и с .частотой сигнала калибровки f, которое наводится во вторичной обмотке 9,9,..9 (см. фиг. 3), причем напряжение сигнала калибровки и составляет на более wB жестко фиксировано по амплиТуде, т.е. U const, при этом частота f,мoжeт изменяться в сторону увеличения или уменьшения на 20-30%. Напряжение сигнала калибровки со вторичной обмотки 9 ,9 ... 9 , которая выполнена из материала одного из термозлектродов з,3...з, поступает на модулятор 4, выполненный по трансформаторной , нагрузкой которого является трансформатор нагрузки 26, первичная обмотка которого имеет среднюю точку, к которой подключен один из электродов термопары 3 ,3,3 второй электрод которой подсоединен к интегральным прерывателям 23 и 24. Предложенная схема модулятора 4 ,4 ...4 позволяет применять термопары з,3... разным сочетанием материалов термоэлектродов. На напряжение сигнала калибровки U)B модуляторе 4,4...4 воздействует модуляционное напряжение с модуляционной частотой f,, . . ,fl, которое подается со вторичных обмоток модуляционного трансформатора 25 на интегральные прерыватели 23 и 24, первичная обмотка которого включена на выход модуляционного генератора 5,5 ...5.. В результате напряжение сигнала калибровки Оц с частотой сигнсша калибровки f модулируется с модуляционной частотой вторичной обмотки трансформатора нагрузки 26 через конденсатор 27 снимаем напряжение выходного сигнала U gbix (см,фиг. 4) . С выхода модулятора 4 ,4 ...4 напряжение сигнала калибровки U, поступает на сумматор с общеканальным усилителем 1СГ, далее на устройство 11 с передающей антенной. С выхода приемного устройства 12 сигнал поступает на полосовой фильтр 13 , 13 . .. 1 З, сигнала измерения с сигналом калибровки, а с выхода фильтра сигнал передается на вход усилителя 14,14...14 и далее на выпрямитель 15 ,15... 15 на фильтр 20, 20 . . .20 нижних частот сигнала калибровки, затем на усилитель 21 ,2l...2l сигнала калибровки и на вход выпрямителя 22 , 22 . .. 22 сигнала калибровки. С выхода выпрямителя 15 ,15...15 и с выхода выпрямителя 22 22...22 сигнала калибровки сигналы, равные по величине, поступают на клеммы калибровка и измерение первого переключателя 16/, 1б. .. 1б с выхода которого один из сигналов в зависимости от положения переключателя подается на вход схемы измерения 17,17...17, на другой вход которой через второй двухполюсный переключатель 19,19.. 19 имеющий положения калибровка и измерение , подается сигнал

от источника 18,18,..18 опорного напряжения,по величине равнйй напряжениям на клеммах первого переключателя 1б,1б..,16. При отсутствии сигнала с термопары З,з...з второй переключатель 19,19.,.19

и первый переключатель 16 ,1б,., 16 ставятся в положение калибровKaJ, и на выходе схемы измерения 17 ,1 .. .17 получаем уровень сигнала Ксшибровки. Оставив второй переключатель 19,19,.. прежнем положении, переключаем первый переключатель 1б, 16,., 16 в положение измерение, и на выходе схемы 17,17 ,,. опять получаем уровень сигнала калибровки.

При наличии сигнала с термопары 3 ,3 ...з амплитуда напряжения сигнала калибровки и ,4 будет арифметически складываться в термоЭДС термопары и на выходе модулятора 4, 4.,.4 получим напряжение выходного сигнала Ugbtx график которого приведен на фиг, 5. Такая же картина будет наблюдаться на выходе полосового фильтра 13,13,.,13. Ввиду того что на выходе выпрямителя 15,15... 15 напряжение пульсации пропорционально напряжению сигигша кгшибровки и ji, следовательно., на выходе выпр - мителя сигнала калибровки 22,22 ... 22 будет калибровочное напряжение. Если переключим первый 1б,1б...16 и второй 19,19...19 переключатели в положение калибровка, на выходе схемы 17J 17... 17 получим уровень сигнала калибровки, а поставив переключатели в положение измерение, получим на выходе схемы 17, 17...17 уровень сигнала, развиваемого термопарой З, 3...3 т.е. температуру измеряемого объекта

Таким образом предложенное многоканальное устройство для измерения -температуры позволяет калибровать вс каналы перед измерением и калиброват все каналы или любой из йих по выбор в процессе измерения.

Формула изобретения

1, Многоканальное устройство для измерения температуры, содержащее

5лок преобразования и передачи информации, снабженный термопарам по числу каналов, блок приема и регистрации информации, снабженный антенной с приемным устройством, к выход которого подключены каналы регистрации, в каждом из которых расположены соединенные последовательно половой фильтр, усилитель, выпрямитель, выход которого через двухполюсный переключатель подключен к первому входу схемы измерения, другой вход которой через второй переключатель подключен к источнику опорного напржения, отличающееся тем что, с целью обеспечения калибровки всех каналов преобразователя в процессе измерения, в блок преобразования и передачи информации устройства введен общий генератор сигнала КсШИбровки, снабженный трансформатором, во вторичные обмотки которого включено по одному электроду от каждой термопары, а в блок приема и регистрации информации на Кс1ждый канал дополнительно введены фильтр нижних частот сигнала калибровки, усилитель и выпрямитель сигналакалибровки, соединенные последовательно и подключенные к выходу выпрямителя каждого канала регистрации, причем выход выпрямителя сигнала калибровки через второе положение первого переключателя подключен ко второму входу схемы измерения.

2, Устррйство по П.1, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, вторичные обмотки выходного трансформатора генератора сигнала калибровки выполнены из материала того электрода термопары, который включен во вторичную обмотку выходного трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР 327456, кл. G 05 D 23/24, 1971,

2.Авторское свидетельство СССР 446752, кл. G 01 К 15/00, 1972 (прототип).

(

я.

9

9

«

16

20Ц

22

-И /7

fl-Jn;.

ff

/

r f M

5

fcr.

II/T

L

5

ГС1111 1аШШ сЩ

10

22

г

7/

Т 0. /рЬг

JI1 -I

/.

/4

IS

/

ff

/7

a

18

Vi,,