Устройство для измерения температуры Советский патент 1981 года по МПК G01K7/32 

Изобрегение огносигся к тепловым измерениям, а именно к устройствам для из мерения температуры с бесконтактной передачей сигнала от измерительного преобразователя температуры к регистрирующему устройству. Известно устройство для измерения тем пературы, содержащее датчик температуры индуктивно связанный с генератором D-. Однако это устройство имеет ограничен ное гфосгранственное разделение генератора с датчиком температуры из-за необходимости сильной связи между контуром ге нератора и контуром датчика. Использование схемы с затягиванием частоты ограничивает точность таких устройств изза присущей этой схеме невысокой стабильности частоты. Известно устройство для измерения температуры, содержащее в качестве датчика температуры термочувствительньй пьезорезонатор, включенный в схему генератора прямоугопьньк импульсов Г23. Недостатком устройства является низкая точность измерения температуры. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения температуры, содфжащее термозависнмый пьезорезонатор в качестве датчика температуры. включенный в част отноза дающую цепь измерительного преобразователя, радиоприемник с регистратором. В этом устройстве пьезорезонатор включен в измерительный преобразователь, содержащий автогенератор, источник питания. Радиосигнал с частотой равной частоте пьезорезонатора излучается генератором, принимается приемником и фиксируется регистратором, например часготоме- ром Гз. Недостатком устройства является узкий диапазон измеряемьк .температур, который ограничен рабочими температурами источника питания. Кроме того, погрешность изм эения температуры этим устройством возрастает с понижением абсолютного значения температуры вследствие выделения гепла схемой авгогенерагора, причем 1х;новная часть мощности выде-t пиется в виде тепла активным элементом. то особенно существенно в диапазоне криогенных гемперагур. Цель изобретения расширение диапазона измерения, а также повышение точности намерения температур. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения температуры введен eнeparop накачки для возбуждения измерительного тфеобразовагеля, а измерительный преобразователь выполнен в виде двухконтурного параметрического генератора с некратными частотами. Ня чертеже представлена функциональная схема устройства для измерения температуры с одним из вариантов измерительного преобразователя - схема двухконтуриого параметрического генератора (ДЛГ Устройство содержит генератор накачк 1, двухконтурный параметрический генератор, включающий термозависимый пьезорезонатор 2, параллельно которому включен варикап 3 и колебательный контур, образованный емкостью 4 и индуктивностью 5 радиоприемник 6, в состав которого входит регистратор. Устройство работает следующим образом. Генератор накачки излучает сигнал, ча стота которогоопределяется соотнощенлем ц , где /1 резонансная частота пьезорезонатора 2;{|.- резонансна частота контура, образованного элементами 4 и 5. В катущке индуктивности 5 наводится напряжение с частотой сигнала накачки {ц которое через конденсатор 4 воздействует на варикап 3 и изменяет его емкость с частотой накачки. Изменение емкости связи двух колебательных контуров приво дит к возникновению генерации на собственных частотах этих контуров. Поскольку частота накачки постоянна (стабилизирована), изменение резонансной частоты термозависимого пьезорезсжатора приводит к изменению втфой генерируемой частоты €(1 ДПГ при воздействии температуры. Следовательно, о температуре можн судить по значению /побои из генерируем частот, либо по их разрядности. Вследствие сильной нелинейности, обу ловл«1Н нелннейносгыо вольт-фарадной характеристикой варикапа, через катущку индуктивности 5 колебательного контура протекают составляющие токов с частотами , f 2 , ц , т.д. Г отекающие токи создают электромагнитное поле, принимаемое радиоприемником б, настроенным на частоту ffjL, либо на разность генерируемых частот Р €-,- Q.. Выбирая , где К - иррациональное число большее единицы,, можно повысить чувствительность устройства в К раз, при приеме радиоприемником сигнала с частотой 5,-j или в раз, если радиоприемником принимается сигнал с частотой F. Отсутствие источника питания в измерительном преобразователе расширяет диапазон измеряемых температур вплоть до криогенных температур, уменьшает его размеры, повьш1ает надежность. , Использование параметрического rekepaгора для возбуждения пьезорезонатфа позволяет также минимизировать мощность от тепловьщеления автогенератора, а следовательно, и погрешность измерения температуры из-за этой мощности, что особенно важно в диапазоне криогенных температур. Формула изобретения Устройство для измерения температуры, содержащее термозависимый пьезорезонатор в качестве датчика температуры, вкпюченньо в частотнозадающую цепь измерительного преобразователя, радиоприемник с регистратором, отлич.ающ е е с я тем, чго, с целью расширения диапазона измерения, в него введен генератор накачки для возбужйения измерительного преофазователя, а измерительный преобразовагепь выполнен в виде двухконтурного параметрического генератора с некратными частотами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 127842, кл. Q 01 К 7/32, 1959. 2.Авторское свидетельство СССР № 193754, кл. Q О1 К 7/32, 1965. 3.Голембо В. А. и др. Пьезокварцевые аналоговые преобразователи температуры. Львов, Вища школа, 1977, с. 23, рис. 2.3г (прототип).