Устройство для автоматической градуировки термопреобразователей в динамическом режиме Советский патент 1982 года по МПК G01K15/00 

1

Изобретение относится к тепловым измерениям и предназначено для автоматической градуировки термопреобразователей в динамическом режиме.

Известно устройство для автоматической поверки термоэлектрических термопреобра- 5 зователей в динамическом режиме, содержащее малоинерционную электрическую печь, коммутирующие и разделительные устройства, образцовый термоэлектрический преобразователь, программный задатчик тем- ,д пературы и двухкоординатный самописец 1.

Однако это устройство характеризуется сравнительной сложностью и недостаточной точностью в связи с отсутствием возможности учета тепловой инерции в динамической погрешности.15

Наиболее близким к .предлагаемому по технической сущности является устройство для автоматической градуировки термопреобразователей в динамическом режиме, содержащее образцовый термопреобразова- 2о тель и коммутатор, соединенные соответственно с входами двух измерителей термометрического параметра, регистратор, генератор тактовых импульсов, градуируемые термопреобразователи, подключенные к входу коммутатора. Кроме того, устройство снабжено контрольным термопреобразователем, вычислительным устройством, в составе которого имеется электрический аналог поверяемого -термопреобразователя 2.

Однако известное устройство является достаточно сложным. Наличие кФнтрольного термопреобразователя, который должен обладать такими же теплофизическими свойствами, как образцовый термопреобразователь, и электрического аналога поверяемого термопреобразователя снижают точность поверки, особенно в широком интервале температур. К недостаткам следует отнести и принципиальные трудности одновременной градуировки термопреобразователей различных типов, которые вызываются необходимостью иметь сбответствующие различные электрические аналоги.

Цель изобретения - повышение точности градуировки и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит два измерителя тепловой инерции термопреобразователей, входы которых соответственно соединены с выходом коммутатора и образцовым термопреобразователем, а выходы

соеди1 ены с входами измерителей термометрического параметра, причем выходи измерителей термометричеекого парамс ра еоедипены с входами региетратора, а гояератор тактовых импульеов соединен с в.ходом ком.мутатора.

На чертеже приведена 6ло -схема устройетва.

Устройетво содержит криоетат 1 е размещенным в нем оитей:1е|.К)м 2 для образцового 3 и градуируемо1Ч) 4 термоиреобразователей, измеритель 5 термометрического параметра и измеритель б тепловой инерции образцового термонреобразователя, коммутатор 7, генератор 8 тактовых имиульритель 10 термометрическо1о иарамет,1)а градуируемого термонреобразозателя, г егистратор П. В качестве измерителей термометрического параметра 5 и 10 можно применять любую нромьнилеинук) автоматическую аппаратуру для измерения сонротинления или напряже;чия, а в качестве регистратора 11 -- перфоратор, цифронечатающее устройство, caMoiJiiceu. или ЭВД.

В основе работы устройства лежит нрницнп сличения термометрических параметров образ11.ового и градуируемого термонреобразователей з различные момент1 1 времени, когда совпадают их истнгные температурь.

Устройство работает сле,чуюн1им образо.м.

Температура рабочей зоны, в которой г1аходятся градуируемый и обраЗ) термогреобразователи, непрерьпзно меняете :, сохраняя направление из.менения. Скорость изменения температуры выбирается такой, чтобы МОЖ1Ю было пренебречь изменение.м температуры рабочей 30t:h; за время сличения для одного градуируемого термопреобразователя.

По сигналу с генератора 8 импульсов коммутатор подключает ко входам измерителей 9 и 10 первый градуируемый термопреобразователь. При подключении градуируемого термопреобразователя ком.мутатор формирует импульс синхронизации запускающий измерители 6 и 9 тепловой инерции, которые осу1цеетвляют измерение тепловых инерции градуируе.мого и образцового тер.мопреобразователей.

Принцип работы из.мерителя тепловой инерции основан на елабом нагреве термопреобразователя импульсом тока и регистрации интервала времени, за которое величина производной релаксации температуры достигнет заданного изменения. Соотношение величин производной выбирается таковым, чтобы интервал времени изменения равнялся величине тепловой инерции.

После измерения величин тепловой инерции градуируемого ит образцового термопреобразователей из.мерители 6 и 9 формируют управляющие сигналы, определяющие моменты времени измерения тер.мометрического пара.метра термопреобразователей

из.мерителями 5 и 10, при которых истинные температуры образцового и градуируе.мого те|)мопреобразователей совпадают. Первы.м будет из.меряться тот термопреобразователь, тепловая инерция которого меньше. Измеренные значения термо.метрических параметров фиксируются регистратором 11.

После окончания .-радуировки первого термопреобразователя ком.мутатор последовательно подключает остальные термонреобразователи. Онросо.м последнего градуируемого термонреобразователя завершаетея градуировка в окрестности данной температуры сличения.

Очередной еигнал с генератора 8 ямпульсов вызывает повторение градуиройочного Jipotucea в окрестности следующей температуры с.щчения.

Введение в уетройство измерителей тепловой инерции позволяет узе..тичить его TO4iiOCTb и расширить его функциональные возможности.

Устранение контрольного термопреобразователя и его подводяц;их проводов из рабочей зоны нриводит к улучшению метрологи гееких воз.можностей контейнера и повышает точность градуировки, особенно в криогенной области температур. Точность повышается также в.киду того, что отпядает необходи.мость промежуточных преобразова1{ий реальных теплс.вых инерции эквипалентные параметры контрольного термонреобразователя и электрического аналога радуируемого тер.мопреобразователя.

Так как в устройстве тепловые инерции образцового и градуируемого термопреобразователей из.меряютея непосредственно, то стало возможным выполнение градуировки в широком интервале, включая и область низких температур, причем одновременно для неограниченного числа различного типа термопреобразователей.

Формула изобретения

Устройство для автоматической градуировки термопреобразователей в динамическо.м режиме, содержащее образцовый термопреобразователь и коммутатор, соединенные соответетвенно е входами измерителей термометрического параметра, регистратор, генератор тактовых и.мнульсов, градуируемые термонреобразователи, подключенные к входу коммутатора, отличающееся тем„ что, с целью повыщения точности градуировки и упрощения устройства, оно дополнительно содержит два из.мерителя тепловой инерции термопреобразователей, входы которых соответственно соединены с выходом

5 ко.м.мутатора и образцовы.м термопреобразователе.м, а выходы соединены с входами измеоителей термометрического параметра, причем выходы из.мерителей термо.метрического параметра соединены с входами регистратора, а генератор тактовых импульсов соединен с входом коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 165327, кл. G 01 К 15/00, 1963.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 657278, кл. G 01 К 15/00, 1976 тотип) .