Преобразователь теплопроводности Советский патент 1981 года по МПК G01N27/18 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ

Изобретение относится к аналитичес кому приборостроению и может быть использовано, в частности, для контроля состава технологически., газов и жидкостей, для исследования технологи ческих процессов производства преимущественно в химической и нефтехимической, а также в других отраслях про мышленности. Известен преобразователь теплопроводности, построенный на принципе компенсации изменения температуры тер морезистора изменением напряжения питания измерительного моста, в который включен терморезистор. Измерительная диагональ измерительного моста подключена ковходу автоматического регулятора напряжения, а к его выходу подключена диагональ питания измерительного моста TI. Недостаток такого преобразователя теплопроводности - низкая помехоустойчивость к изменению температу ры окружающей среды, расходу анализируемого газа через терморезистор и т.д. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь теплопроводности, со держащий термостабильный резистор и измерительный терморезистор, включенные в измерительный мост, к которому подсоединен автоматический регулятор напряжения Г2. Недостатком известного преобразователя является наличие в нем механического потенциометра, обладающего малой надежностью. Кроме того, к нему требуются электромотор и редуктор, что усложняет конструкцию, увеличивает габариты устройств и уменьшает точность измерения. Цель изобретения - увеличение точности измерений и увеличение надежности. ПоставленНс1Я цельдостигается тем, что в преобразователе теплопроводности, содержащем термостабильный резистор и измерительный терморезистор, включенные в измерительный мост, к котЬрому подсоединен автоматический регулятор напряжения, к диагонали цитания измерительного моста подключены последовательно соединенные источник опорного напряжения и компаратор, к выходу которого через контакты реле подключено интегрирующее и запоминающее устройство, соединенные с дополнительно введенным устройством изменения сопротивления термостабильного резистора измерительного моста. Кроме того, устройство изменения сопротивления выполнено в виде оптро на, светодиод которого соединен с вы ходом запоминающего устройства, а фотодиод подключен параллельно терумостабильному резистору. На чертеже представлена блок-схем предлагаемого преобразователя теплопроводности. Преобразователь содержит терморезистор 1, включенный в измерительный мост совместно с тремя термостабильными резисторами 2-4. Измерительная диагональ моста подключена ко входу автоматического регулятора 5 напряжения, выход которого подключен к диагонали питания моста. К одному из выходных концов регулятора 5 напряжения подключен источник б опорного напряжения, а между другим выходным концом регулятора 5 напряжения и источником б подключен компаратор 7. Выход компаратора 7 через контакты реле 8 соединен со входом интегрирующего и запоминающего устройства 9, соединенного своим выходом со светодиодом 10 оптрона 11, а фотодиод 12 оптрона 11 подключен параллельно одному из термонезависи мых .резисторов измерительного моста например, резистору 4. Преобразователь работает следующим образом. По команде с программатора или любого другого устройства (на схеме не показано) замыкаются контакты реле 8, которые подключают к выходу компаратора 7 интегрирующее и запоминающее устройство 8, и одновремен но в камеру терморезистора 1 подает ся газ, не содержавший измеряемого компонента (нулевой газ). 3 зависимости от условий окружающей среды и стабильности элементов преобразователя на выходе преобразователя може быть сигнал, отличный от нуля. Этот сигнал ошибки формирует на компараторе 7 выходное напряжение той или иной полярности, которое через инте грирукяцее и запоминающее устройство 9управляет световым потоком светодиода 10 оптрона 11. Фотодиод 12 оптрона 11 подключен параллельно одном из термостабильных резисторов измерительного моста (например, резисто ру 4). Фотодиод 12 оптрона 11 под действием светового потока светодио 10изменяет свое сопротивление, что вызывает изменение напряжения а изм рительной диагонали моста 1-4. Регу тор 5 под действием этого напряжения изменяет напряжение .на диагонали питания моста до тех пор, пока сигнал ошибки не будет равен нулю. После процесса корректировки контакты реле 8 размыкаются, а в камеру терморезистора 1 подается анализируемый газ. Использование компараторов, интегрирующего и запоминающего устройства, оптрона позволяет отказаться от громоздких механических потенциометров и моторов, т.е. повышает надежность, а также увеличивает точность измерения, уменьшает зависимость показаний от температуры окружающей среды,Кроме того, при корректировке нулевых показаний происходит одновременно корректировка чувствительности преобразователя, так как выходной сигнал зависит только от начального (нулевого) напряжения измерительного моста (опорного напряжения) и не зависит от других его параметров (нестабильности терморезистора и термонезависимых резисторов, температуры окружающей среды, расхода газа и т.д.). Формула изобретения i. Преобразователь теплопроводности, содержащий термостабильныЛ резистор и измерительный терморезистор, включенные в измерительный мост, к которому подсоединен автоматический регулятор напряжения, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности и надежности измерения, к диагонали питания измерительного моста подключены последовательно соединенные источник опорного напряжения и компаратор, к выходу которого через контакты реле подключено интегрирующее и запоминакйцее устройство, соединенные с дополнительно введенным устройством изменения сопротивления термостабильного резистора измерительного моста. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство изменения сопротивления выполнено в виде оптрона, светодиод которого соединен с выходом запоминающего устройства, а фотодиод подключен параллель-но термостабильному резистору. Источники информации, принятые .во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР ft 243253, кл. G 01 N 27/16, 1967. 2.Тхоржевский В.П. Автоматический анализ химического состава газов, М. , Химия, 1969-, с. 53 (прототип).