Кварцевый термометр

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистицеских Республик(22) Заявлено 14,05.75 (21) 2133100/10 с присоединением заявки-Государстаеанна конетет Совета Ихнлстроа СССР по делан азооретеей в открытий(45) Дата опубликования описании 20.06.77(71) Заявитель Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический инспттут(54) КВАРЦЕВЫЙ ТЕРМОМЕТР Изобретение относится к области температур.ных измерений,Известны устройства для измерения темперагуры, в которых в качестве чувствительного зле.мента используется кварцевый пьезоэлектрическийрезонатор 11.Наиболее известен кварцевый термометр. 21содержащий автогенератор с термочувствнтельнымпьеэорезоиатором, опорный автогенератор с термо.стабильнымрезонатором, соединенные с устройством формирования разностной частоты, к выходукоторого подключено регистрирующее устройство.Недостатком этого устройства является егобольшая инерционность.С целью снижения инерционности в предлагаемыи термометр введена цепь, состоящая изпоследовательно соединенных частотного дискриминатора, днфференциатора, усилителя постоянного тока и магннтоэлектрического силового пре.образователя, механически связанного с термоста- . о 0бильным пьезорезонатором, причем вход частотного дискриминатора подключен к выходу измерительного автогенератора,На фиг. 1 изображена блок. схема предложен.ного термометра; на фиг. 2 - общий внд магнитоэлектрического силового преобразователя в раз.резе.Кварцевый термометр содержит измерительныйавтогенератор 1 с термочувствнтельным пьеэореэо.натором 2, являющимся датчиком температуры,опорный генератор 3 с термостабильным пьезорезонатором 4, устройство формирования разностнойчастоты 5, частотный дискриминатор 6, дифференциатор 7, усилитель постоянного тока 8, магиитоэлектрическнй преобразователь 9, регистрирующее устройство 10,Магнитоэлектрический преобразователь состоитиз постоянного магнита 11, ьигннтопровода 12,катушки 13 с обмоткой 14. Катущка 13 жесткосвязана с термостабильным пьезорезонатором 4,один конец которого неподвижно закреплен.Устройство работает следующим образом,Резонансные частоты термочувствительного итермостабнльного генератора отличаются на юсколько десятков килогерц.Опорный генератор иустройство формирования разностной частотыпредназначено для уменьшения частоты сигнала,поступающего на регистрирующее устройство.Изменение частоты измерительного автогене.ратора 1, вызванное изменением температуры527608 Составитель В. КуликовТехр ед М. Левидкая ор А, Власенкс Е. Братчико дакт Подписноета Совета Мшистров ССС Тираж 814 Вака 1 ИПИ Государственного коми ло делам изобреге 113035, Москва, Ж - 35, й и открытийушскал наб., д. 4/5 ент", г. Ужгород, ул. Проектная иал ППП "П чувствительного пьеэорезонатора поступает на уст.ройство формирования разцостной частоты и начастотный дискриминатор, где оно преобразуется визменение напряжения постоянного тока, котороедиффере 1 ппгруется с постоянной времени т, равнойпостоянной времени термочувствительного пьезорезонатора Сигнал с выхода диффеуенциатора 7 черезусилитель постоянного тока 8 поступает ца магцитоэлектрический преобразователь 9, В нем ток, проте: каюшу 1 й по обмотке 14 катушки 13, прикрепленнойк опорному резонатору 4 (фиг.2), взаимодействует .с полем постоянного магнита 11. Сила взаимодейст.вия вызывает деформацию изгиба опорного пьезорезонатора. Резонансная частота термостабильногопьезорезонатора имеет линейную характеристикуизмерения резонансной частоты при деформации.Скачок измеряемой температуры в, диапазонелинейного преобразовании вызывает изменение ре.зонансной частоты термочуиствительного пьезоре.зогатора, которое описывается уравнениемвиэм(с) = ЬОК(1-е е ) (1)где Ь 6 - изменение температурь 1,К - коэффициент преобразования,т - постояпная времени датчика.При соответствующем выборе коэффициентовпередачи блоков 6, 7, 8, 9 можно получить изменение резонансной частоты опорного генератора позакону:-ь.опорн(т) = - АМОКО(2)При этом на выходе устройства формированияраэностной частоты возникает изменение частотыпропорциональное изменению температуры среды: 1 вьгх(т) = 1 изм - лтопорц = К л л (8) которое поступает на вход регистрирующего уст.Р рой ства.Введение новых элементов в кварцевый термо метр дает уменьшение времени измерения с 1 О+ 30 сек до 0,1 + 0,2 сек эа счет снижения инерционности системы., Формула изобретения19Кварцевый термометр, содержащий измерительный автогенератор с термочувствительнымпьезорезонатором, опорный автогенератор с термостабильным пьезорезонатором, соединенные с уст 15 ройством формирования разностной частоты, к выходу которого подключено регистрирующее устройство, отлича 1 ощийся тем,что,сцелью сниженияинерционности термометра, в него введена цепь,состоящая из последовательно соединенных частотщ ного дискриминатора, дифференциатора, усилителяпостоянного тока и магнитоэлектрического силового преобразователя, механически связанного стермостабильным пъезорезонатором, причем входчастотного дискриминатора подключен к выходуизмерительного автогенератора,Источники информации, принятые во вниманиепри экспертизе:1. Пекарь К,ИРазработка и исследование термочувствительных кварцевых резонаторов. Канди 8 О датская диссертация, Воронеж, 1972, ВПИ.2, ".Приборы для научных исследований1962, л 2, стр.67-68.