Устройство для измерения температуры Советский патент 1981 года по МПК G01K11/26 

Изобретение относится к термометрии, преимущественно к измерению раз ности температуры. Известно устройство для измерения температуры, содержащее камертон, ве ви которого заполнены термометрической жидкостью l. Однако чувствительность этого устройства низка, а возможности огра ничены. Наиболее близким по технической сущности к предложенному является ус ройство для измерения температуры, содержащее камертон,ветви которого: заполнены термометрической жидкостью возбудитель колебаний камертона и приемник, подключенныйк усилителю. 2. Чувствительность данного устройства низка, так как изменение высоты термометрической жидкости при уве личении температуры составляет незначительную величину, что приводит к изменению частоты выходного сигнала в четвертом знаке. Целью изобретения является повыш ние чувствительности. Цель достигается тем, что в устройство введены блок временной задер ки, соединенные последовательно форм рователь импульсов и частотомер, генератор импульсов запроса, выход которого подключен ко входу возбудителя колебаний камертона и ко входу блока задержки, подсоединенного выходом к управляющему входу частотомера, к которому подключен второй выход генератора импульсов запроса, а выход усилителя подсоединен ко BX.oja.y формирователя импульсов, причем каждая ветвь камертона выполнена из отдельной трубки, в основании которой установлен сборник термометрической жидкости. На чертеже представлена схема устройства. схема устройства содержит сборники 1 и 2 термометрических жидкостей с различными коэффициентами объемного расширения, например, ртуть и спирт, участки3-5 одной трубки, образующей ветвь камертона, участки 6-8 другой трубки, образующей правую ветвь камертона, возбудитель 9 и приемник 10 колебаний камертона, генератор 11 импульсов запроса, устройство 12 временной задержки, усилитель-ограничите;у 13, формирователь 14 импульсов, частотомер 15. Устройство работает следующим образом. При помещении сборника 1 и 2 в точки с разной температурой термометрические жидкости в ветвях 4 и 7 поднимаются на различные уровни h и hvj. При этом вследствии смещений центра масс резко увеличивается реакция трубок в местах их соединения, что приводит к изменению добротности колебательной системы. Одновременно генератор импульсов запроса 11 подаёт возбуждающий импульс, поступающий в возбудитель колебаний 9, который приводит в коле бание ветви 5 и 8. Колебания ветви а следовательно, и ветви 8, воспринимаются приемником 10 и направляютс в усилитель 13, где они ограничивают ся и усиливаются, а затем поступают на вход формирователя импульсов В момент поступлени Я этих колебаний на измерительный вход частотомера 1 частотомер включается импульсом, прошедшим через блок задержки 12 от генератора импульсов запроса 11. Бло задержки нужен для того, чтобы часто томер сбросил показания по приходу следующего импульса и вновь включил ся через блок задержки 12. Число счетных импульсов, которое формируется из одного всплеска свободных колебаний, связано с добротно тью Q соотношением где Лд - порог дискременатора форми рователя 14; Ар - амплитуда ограничения усилителя 13. Зависимость числа счетных импуль сов от добротности резонатора позво ляет с высокой точностью измерить либо саму температуру (при использо вании разных термометрических жидкостей в сборниках- 1 и 2, либо раз ность температур(при одинаковых тер мометрических- жидкостя;: с очень высокой точностью, так как добротность резонатора в диапазоне температур О-ЗОО с изменяется от 5000 до 500. Предлагаемое устройство выгодно отличается от известного, так как позволяет повысить чувствительность за счет модуляции добротности, одновременно расширить функциональные возможности устройства, например, измерение разности температур. Формула изобретения Устройство для измерения температуры, содержащее камертон, ветви которого заполнены термометрической жидкостью, возбудитель колебаний камертона и приемник, подключенный к усилителю, отличающееся тем , что, с целью повышения чувствительности, в устройство введены блок временной задержки, соединенные последовательно формирователь импульсов и частотомер, генератор импульсов запроса, выход которого подключен ко входу возбудителя колебаний камертона и ко входу блока временной задержки, подсоединенного выходом к управляющему входу частотомера, к которому подключен второй выход генератора импульсов запроса, а выход усилителя подсоединен ко входу формирователя импульсов, причем каждая ветвь камертона выполнена из отдельной трубки, в основании которой установлен сборник термометрической жидкости. . Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1.Кудрявцев В.Б. и др. Прецизионные частотные преобразователи автоматизированных систем контроля и управления. М., Энергия, 1974, с. 69, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 681333, кл. G 01 К 11/26,09.03.78, ( прототип ..