Устройство для измерения разности температур Советский патент 1982 года по МПК G01K7/32 

I

Изобретение относится к теплотехническим измерениям и предназначено для 1щфрового измерения разности температур на дн морей и океанов, а также может быть использовано в различных отраслях промыишенности и в научных исследованиях.

Известно устройство для измерения разности температур, содержащее термочувствительные пьезорезонаторы, преобразующие значения температур в двта точках в частоть следования импульсов, на основании котфых визуально определяют разность температур Между даумя точками П..

Недостатком устройства является низкая точность измерения, обусловленная большой погрешностью визуального определения разности тёлтератур.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения разности температур, содержащее делитель частоты, счетчик импульсов, два расположенных в различных топсах измерительных и один времязадающий автогенертторы с пьезорёзонаторами 2.

Недостатком устройства является низкая точность измерения, обусловленная наличием термостата для времязадаюшего резонатора, который искажает распределение температур в точках измерения при автономной работе устройства.

Цель кзобретеиия - повышение точности измерения температуры.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введень второй счетчик импульсов,

10 два ключа и вычислительный блок, а времязадающий автогенератор, подключенный к входу делителя частоты, расположен вместе с одним из измерительных автогенераторов, каждый из KOTOpbix через ключ и счетчик импульсов

15 подключен к соответствующему входу вычнолительного блока, а выходьт делителя частоты подключены к управляюпщм входдм ключей.

На чертеже представлена блок-схема устройства для-измерения разности температур.

М

Устройство содержит помещенные в исследуемые среды 1 и 2 измерительные автогенераторы 3 и 4 соответственно, времязадаюйога автогенератор 5, все автогенераторы снабжены 39 термочувствительными пьезорезонаторами, вреп 1мязэдаю|ций автогенератор 5 подключен к вхо ду делителя 6 частоты, выходы которого под ключены к управляющим входам электронных ключей 7 и 8, через которые измерительные автогенераторы соедине1а1 с входами счетчиков импульсов 9. и 10, выходы которых подключе к вычислительному блоку 11. Устройство работает следурэщим образом. Автогенераторы 3 и 5 с термоч -вствительными резонаторами, помещенными в среду 1, преобразуют температуру tj в частоты -следова ния импульсов fi и fj соответственно fi foi -« kit, fa fo2 + kjtz где fj, f - частоты следования импульсов автогенераторов 3 и 5; f , f p,j- номинальные частоты автогенераторов 3 и 5 соответственно; k, k, - коэффициенты термочувствительности автогенераторов 3 и 5 соответственно. Автогенератор 4 с термочувствительным пьезорезонатором, помещенным в среду 2, преобразует feMnepaTj-py tj в частоту следования импульсов f. 3 fo3 + ksta, где f - частота следования импульсов авто. . генератора 4;

NUKa.fcn.(.

At-Cifti) Высокая чувствительность и точность, эконо мичность, обуславливаемая малым потребле1шем электрической мощности благодаря отсутствию термостатирования, высокая .стабильность харак теристик пьезорезонаторов во времени и их линейность позволяют использовать предлагае-. мое изобретение для измерения разности темпе ратур в различных отраслях промыщленности и в назчных исследованиях, особенно при измерении малых значений разности температур. Формула изобретения Устройство для измерения разности температур, содержащее делитель частоты, счетчик импульсов, два расположенных в различных точках измерительных и один времязадающий автогенераторы с пьезорезонаторами, о т л иK lNiKa-Noti) fj,- номиналы1ая частота автогенератора 4; k-t, - коэффициент термочувствительности автогенератора 4. С помощью автогенератора 5 и делителя б частоты с коэффициентом деления NQ формируется измерительный временной интервал с длительностью Т равной Y - - - .««- fa На время С открываются одновременно два электронных ключа 8 и 7, разрешая прохождение импульсов от автогенератора 3 в счетчик 9 импульсов и от автогенератора 4 в счетчик импульсов 10. За время Тг электронным счетчиком 9 импульсов будет подсчитано N импульсов (fo.+ loa+Ka-t/ a счетчиком 10 будет подсчитано N i импульсов Ч- о.э -По H3MepeHHbi;vl значениям N,, и N в вычислительном блоке 11 определяются значения температур tj и tj) с последующим определением разности температур (ti-tj) слеадтощим образом Ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыщения точности измерения, в него введены второй счетчик импульсов, два ключа и вычислительный блок, а времязад.ающий автогенератор, подключенный к входу делителя частоты, расположен вместе с одним из измерительных автогенераторов, каждый из которых через ключ и счетчик импульсов подаслючен к соответствующему входу вычислительного блока, а выходы делителя частоты подключены к управляющим входам ключей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Борис Я. В., Крищталь Б. В. Кварцевый ифровой термометр. Приборы и системы упавления, 1978, N 12, с. 28. . 2.Малов В. В. Пьезорезонансные датчики. ., Энергия, 1978, с. 136 (прототеп).