Устройство для измерения температуры Советский патент 1980 года по МПК G01K7/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

1

Изобретение относится к области термометрии и быть использовано для контроля температуры криогенных объектов.

Известно устр)йство для измерения температуры, содержащее термочувствительные Криотроны, подключенные к источнику питания |1.

Однако известное устройство не обеспечивает измерение температуры с требуемой точностью.

Наиболее близким по технической сущности к данному предложению является устройство для измерения температуры,содержащее генератор пилообразного напряжения, состоящий из последовательно соединенных предусилителя, формирователя линейно изменяющегося напряжения и усилителя (МОЩНОСТИ, тер.мочувствительные криотроны, соединённые .в сверхпроводящий контур триггерного типа, в котором предусилитель генератора пилообразного напряжения и источник питания подключе-iHbi к вентилю второго криотрона, соединенного последовательно с третьим криотроiHOM, управляющая об.мотка которого подключена ко второму источнику питания через электронный ключ, подключенный к выходу ждущего мультивибратора, кото.рый подсоединен также через. линию задержки 1И генератор прямоугольных импульсов ко входу формирователя линейно изменяющегося напряжения, подсоединенного вторым выходам ко входу мульти5 вибратора и ко входу счетчика интервалов времени |21.

Однако известное устройство не обладает требуемой точностью измерения температуры из-за погрещности, обусловленной уровнем щумов во внешнем пороговом устройстве, .которое выдает сигнал на остановку счета электродного частотомера.

Целью изобретения является повышение точности измерения, для чего сверхпрово15 дящий контур триггерного типа подключен к усилителю мощности генератора пилообразного напряжения, а управляющая обмотка первого криотрона соединена последовательно с заправляющей обмоткой вто20 рого и вентилем третьего .криотронов.

Предложелное устройство поясняется тремя фигурами. На фиг. 1 приведена схема устройства, где; 1 - криотронный контур триггерного типа; 2 - измеряел1ый

25 объект, например, криостат с хладагентом; 5 - источник питания; 4 - чувствительный криотрон; 5 - генератор пилообразного напряжения; 5 - предусилитель; 7 - фор.мирователь линейно изменяющегося напря30 жения; 8 - усилитель мощности; 9 - гене.ратор прямоугольных импульсов; W - второй криотрон; 11 - дополнительный источник питания; J2 - трет(ий криотрон; 3 - электронный ключ; 14 - ждущий мультивибратор; 15 - линия задержки; J6 - счетчик интервалов времеии.

На фиг. 2 црдведена временная диаграмма .работы устройства, где t/i-g - импульсы напряжения, /|,2 - импульсы тока.

На фиг. 3 показана зависимость чувствительности устройства от температуры.

Устройства работает следующим образом. В исходное состояние устройство при.водится подачей прямоугольного импульса в управляющую обмотку криотрона 12, при этом ток в правой и левой ветвях криотронного контура равен нулю.

Сигнал f/i генератора прямоугольных импульсов запускает нормирующий прямоугольный импульс /2, определяющий длительность нарастания напряжения /з формирователя линейно изменяющегося напряжения 7. Линейно нарастающий ток /I, После усилителя 8, переводит вентиль криотрона 4 в нормальное состояние (U/,). Управляющая обмотка криотрона 4 представляет собой обратную положительную связь между правой и левой ,ветвям1И .контура. Вследствие этого нарастающий ток в правой ветви и, следовательно, в управляющей обмотке криотрона 4, своим магнитным .полем форсирует процесс перекачки тока из левой ветви в правую, в результате такого перераспределения на потенциаль.ных концах криотрона 10 поя1вляется имп.ульс f/g. Этот импульс усили.вается в предуоилителе 6 Us и обрывает нормирующий;, прямоугольный им.пульс и, следовательно, оканчивается процесс нарастания напря/кения t/з и тока /ь Задний фронт нормирующего импульса t/2 формирователя линейно изменяющегося напряжения 7 запускает ждущий мультивибратор 14, импульс которого f/7 замыкает электронный ключ 13 в цепи питания управляющей обмотки криотрона 12 С/г). Причем величина тока в управляющей обмотке, вьгбирается достаточной для уверенного перевода вентиля в нормальное состоя.ние, этим достигается перевод криотронного контура в исходное состояние. Одновременно импульс с выхода мультивибратора через линию задержки 15, время задержки которой .выбиралось .из расчета полного окончания переходных процессов в сверхпроводящем контуре, .связанных с перераспреде лснием токов-, поступает .на вход внещнего запуска генератора прямоугольных; ко.лебаний 9. В

режиме измерения одного значения температуры на этот ЦИКЛ работы устройства заканчивается, в случае же режима непрерывного слежения за значением измеряемой температуры, под действием импульса на входе внешнего запуска генератор выра.батывает импульс прямоугольной формы Us(U), и цикл измерений возобновляется. Измерение температуры производится

при этом счетчиком интервалов времени 16, (Ug) по длительности прямоугольного импульса t/2 формирователя линейно изменяющегося напряжения.

Использование предложенного устройства позволяет наряду с увеличением точности измерения повысить быстродействие и увеличить надежность устройства.

Формула и 3 о б р е т е н н я

Устройство для измерения температуры, содержащее генератор пилообразного напряжения, состоящий из последовательно соединенных предусилителя, формирователя линейно изменяющегося напряжения и усилителя мощности, термочувствительные криотроны, соединенные в сверхпроводящий контур триггерного типа, в котором предусилитель генератора пилообразного

напряжения и источник питания подключены к вентилю второго жриотрона, соединенного последовательно с третьим криотроном, управляющая обмотка которого подключена .к второму источнику питания через электронный ключ, подключенный к-выг ходу ждущего мультивибратора, который подсоединен через линию задержки .и генератор прямоугольных импульсов ко входу формирователя линейно изменяющегося напряжения, подсоединенного вторым выходом .ко входу (мультивибратора и ко входу счетчика интервалов времени, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, сверхпроводящий контур триггерного типа подключен к усилителю мощности генератора пилообразного напряжения, а управляющая обмотка первого криотрона соединена последовательно с управляющей обмоткой вто.рого и вентилем третьего криотрона.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:, .:

1.Авторское свидетельство СССР Л 175088, кл. Н 03 К 3/38, 24.11.64.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2492146y l8-liO, кл. G 01 К 7/00, 27.05.77...

/А

«

/б

2,. 2, 2,6 2,S 10 42 J tf 4

.J