Устройство для измерения температуры Советский патент 1983 года по МПК G01K7/00 

(54) УСТРОЙСТВОДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

1

Изобретение относится к нермомет- рии и.может.быть использовано преимущественно в системах контроля и управления для измерения температуры контактным способом термопарами и термометрами сопротивления.

Известно устройство для измерения Температуры, содержащее датчик температуры, нуль-орган, источник опорного напряжения, блок памяти, блок индикации, дополнительный датчик с системой подогрева 1.

Недостаток такого устройства низкое быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения температуры, содержащее последовательно-соединенные датчик температуры, измерительный усилитель, ключ, блок памят и блок индикации, нуль-орган, одйй вход которого подключен к выходу измерительного усилителя, а выход - через блок временного интервала к управляющему входу ключа, и источник эталонного напряжения, подключенный к другому входу нуль-органа 2.

Недостатками известного устройства являются некоторое усложнение схемы из-за наличия источника эталонно го напряжения и сужение диапазона измерений за счет зафиксированного некоторого значения напряжения этас лонного,- источника, соответствующего некоторому условному, значению температуры окружающей среды, ниже которого измерения невозможны. Кроме это-, го, для проведения повторного изме Q рения датчик температуры необходимо выдерживать (охлаждать) в течение сравнительно большого промежутка времени для снижения его выходного сигнала до фиксированного значения напряжения эталонного источника, что

15 снижает быстродействие устройства.

Цель изобретения - расширение диапазона измерений, повышение быстродействия и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем,

20 что в устройство для измерения температуры введен блок запуска ключа, а другой вход нуль-органа подключен ,к выходу блока памяти.

25 На чертеже представлена блок-схе.ма предложенного устройства.

Устройство содержит датчик температуры 1, усилитель 2, ключ 3, блок памяти-4,блок индикации 5,нуль-орган

30 6,блок временного интервала 7 и блок

запуска 8, подключенный ко входу управления ключа 3.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с датчика температуры 1 (например, термопары) поступаетна вход усилителя 2, выход которого соединен со входом ключа 3 и одним входом нуль-органа 6. До размещения датчика температуры 1 в зоне объекта, температура которого подлежит измерению, он измеряет температуру окружающей .среды 0(j. При этом ключ 3 разомкнут. Перед замером с блока за,пуска 8 на вход управления ключом 3 поступает импульс, который кратковременно отпирает его, и начальное значение Eg выходного сигнала датчика температуры 1, соответствующее температуре б, фиксируется блоком памяти 4 и поступает на другой вход нульоргана 6. Так как сигналы на входах нуль-органа б при этом равны между собой, то он не срабатывает. Нуль-орган б срабатывает в том случае, когда сигнал ,на его входе, соединенном с выходом усилителя 2, больше сигнала на входе, соединенном с выходом блока памяти 4.

С момента размещения датчика тем-пературы 1 в месте контроля начинается экспоненциальный во времени t переходный процесс возрастания выходного сигнала E(f) датчика до некоторого конечного (стационарного) значения Е, соответствующего измеряемой температуре 0, который описывается выражением

E(t)Ej,+ (E-Ey () , (г)

где Т - постоянная времени переходного процесса.

Одновременно происходит срабатывание нуль-органа 6, выходной сигнал которого запускает блок временного интервала 7, который после истечения промежутка времени, равного t,, вырабатывает импульс, кратковременно отпирающий ключ 3. Значение E() выходного сигнала датчика температуры 1 фиксируется блоком памяти 4 и поступает на вход блока индикации 5. При t const и const искомое стационарное значение Е выходного сигнала датчика 1, соответствующее измеряемой температуре 0, оказывается связанным линейной зависимостью с фиксируемым значением E(tf,) и определяется из приведенного выражения (1).

Промежуток врр-мени tj может быть выбран достаточно малым, что обеспечивает высокое быстродействие устройства и позволяет уменьшить воздействие агрессивной среды на датчик 1.

Поскольку отсчет интервала tp может быть произведен с любого начального значения выходного сигнала датчика температуры, то диапазон измереь ний будет определяться только типом самого датчика.

Повышение быстродействия предлагаемого устройства достигается тем, что устранен сравнительно длительный процесс предварительного охлаждения датчика температуры при повторных измерениях. Отсутствие источника эталонного напряжения также несколько упрощает схему предлагаемого устройства по сравнению с известным.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее последовательно соединенные датчик температуры, измерительный усилитель, ключ, блок памяти и блок индикации, нуль-орган, один вход которого подключен к выходу измерительного усилителя, а выход через блок временного интервала к управляющему входу ключа, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, по,вышения быстродействия и упрощения :устро гтва, в него введен блок запуска ключа, а другой вход нуль-органа подключен к выходу блока памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 332337, кл, G 01 К 7/02, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР . № 678335, кл. G 01 К 7/02, 1977 (прототип).

2

г-(

4