Устройство для определения показателя тепловой инерции термопар Советский патент 1981 года по МПК G01K15/00 

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕПЛОВОЙ ИНЕРЦИИ ТЕРМОПАР Изобретение относится к термометрии и может быть использовано в устройствах для определения показателя тепловой инерции термопар, преимущес венно установленных на измеряемом объекте. Известно устройство для определения показателя тепловой инерции терм пар, содержащее емкости для горячей и холодной воды и регистратор tl3 « Недостатком известного устройства является низкая точность измерения, которая обусловлена тем, что при пер носе исследуемой термопары из одной емкости в другую возникают трудноучи тываемые погрешности в измерении .тем пературы холодных спаев. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является устройство для определения показателя тепловой инерции f pMonap, содержащее источник питания, термостат, электронный ключ и блок управления. соединенные с источником питания, и регистратор, подключенный к электродам термопары . Недостатком известного устройства является низкая точность измерения вследствие того, что нагрев термопары проводится от источника постоянного тока поэтому на регистраторе записывается сначала ток нагрева, а затем после переключения реле блока управления записывается процесс охлаждения термометра. Из-за отсутствия записи процесса нагревания точность фиксации начала процесса охлаждения определяется временем переходных процессов в реле. Функциональные возможности указанного устройства ограничиваются предельными разрывными параметрами реле (током и напряжением поэтому устройство применяется для иследования микротермопар. Надежность работыОустройства снижает наличие электромеханических реле. Целью изобретения является повьте- ние точности измерения. Для достижения поставленной цели в устройство ввден мост переменного тока, одна диагональ которого подклю чека к источнику питания, а другая к электродам термопары, причем средняя точка моста включена между спаями термопары. На чертеже изображена принципиаль ная схема устройства. Устройство содержит контролируемьгй объект 1, термостат 2, исследуемую термопару 3,мост переменного ток 4, подключенный одной диагональю к источнику питания переменного тока 5 .дру гой - к свободным электродам термометра, при этом средняя точка моста подсоединена между спаями термометра Термопара подключена к регистратору Блок управления 7 соединен с регистратором бис мостом через электронный ключ 8. Электрический мост сбалансирован таким образом, что в диаг нали, присоединенной к термопаре, от сутствует переменная составляющая, на регистратор поступает лишь термоЭДС от термопары,пропорционал ьная ра ности температур между спаями. Устройство работает следующим образом. При включении устройства нажимает ся кнопка Пуск, срабатывает электронный ключ 8 и на .источник переменного тока 5 подается питание. Через термопару 3 протекает переменный ток который разогревает электроды и спаи за счет выделения Джоулева тепли. Температура свободного спая, находящегося в термостате 2, поддерживается постоянной. Разность температур между спаями изменяется. Напряжение между спаями фиксируется регистратором 6. Одновременно сигнал падения напряжения через блок управления 7 поступает на электронный ключ 8 и, при достижении определенного значени соответствующего порогу срабатывания электронного ключа, последний разрыв цепь питания источника переменного тока. Порог.срабатывания электронног ключа устанавливается заданием коэффи циента усиления, выбранного в соответствии с заданной разностью, температур. Ток разогрева прекращается,и термопара начинает охлаждаться. Процесс охлаждения фиксируется регистратором. После нажатия кнопки Сброс устройство вновь готово к работеi Показатель тепловой инерции определяется по кривой охлаждения термопары известными методами. Предлагаемое устройство позволяет определять показатель тепловой инерции термометра, температура нагрева которого не превьшает температуру контролируемого объекта более, чем на О,1 К. Это исключает возмущающее воздействие исследуемого термометра на температуру контролируемого объекта. Предлагаемое устройство обладае.т повьппенной точностью за счет введения моста переменного тока, балансирования его по переменной составляющей, получения на выходе лишь термо-ЭДС, зависящей от разности те ператур на спаях термометра, т.е. на регистраторе производят запись непрерывного процесса нагревание - охлаждение. Одновременно введение моста позволяет изменять ток нагрева в широких пределах, т.е. измерять инерционность термометров с диаметром 0,03-0,5 мм и более. Формула изобретения Устройство для определения показаг теля тепловой инерции термопар, установленных на измеряемом объекте, содержащее источник питания, термостат, электронный ключ и блок управления, соединенные с источником питания регистратор, подключенный к электродам термопары, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения, в него введен мост переменного тока, одна диагональ которого подключена к источнику питания, а другая - к электродам терйрпары, причем средняя точка моЬта включена между спаями термопары. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 384028, кл. Q 01 К 15/00, 1973. 2.Мальгун М. М. и др. Определение показателя тепловой инерции микротермопар, - Приборы и техника эксперимента, 1977, № 3, с. 198 (прототип).