Способ дистанционного измерения температуры

(51) ланскийее инженер норринг В,Гприборы с(прототип осудй стенйй ноитет сссРпо делАм изоБРетений и открытий(71) Новороссийское высшное морское училище(54) (57) СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, заключающийся ввозбуждении колебаний в термочувствительном пьезорезонаторе и определении температуры по частоте колебаний, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностиизмерения и расширения диапазонаизмеряемых температур, колебания втермочувствительном пьезорезонаторевозбуждают дистанционно ультразвуковым сигналом, а после возбуждения колебаний осуществляют приемэлектромагнитного излучения пьезорезонатора, по частоте которого судятоб измеряемой температуре,10 Известен способ дистанционного измерения температуры, заключающийся в возбуждении колебаний в измерительной схеме, выполненной в виде двухконтурного параметрического ге- З 5 нератора с некратными частотами и включающей в себя теомочувствительный пьеэорезонатор измерений частоты колебаний измерительной схемы и определений температуры по частоте колебаний 12 .Недостатком способа является необходимость использования измерительной схемы, выполненной в виде двухконтурного параметрического гене- ф 5 ратора с некратными частотами, что ведет :к снижению точности измерения из-эа шунтирующего действия цепей измерительной схемы.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ дистанционного измерения температуры, заключающийся в возбуждении колебаний в термочувствительном пьезорезонаторе и определении темпе ратуры по частоте колебаний. Термочувствительный пьезорезонатор включают в измерительную схему, содержаИзобретение относится к измерению температуры, в частности к способам дистанционного измерения температуры на основе применения пьезоэлектрических преобразователей температуры в частоту и может быть использовано при измерении температуры в труднодоступных местах,Известны способы дистанционногоизмерения температуры, основанныена использовании термочувствительных пьезорезонаторов, в которыхтемпературу преобразуют в частотуэлектромагнитных колебаний с помощью термочувствительных пьезорезонаторов, включенных в схему автогенератора, Термочувствительныепьезорезонаторы размещают в точкахизмерения температуры и соединяют савтогенератором посредством проводов Я .При измерении температуры в нескольких точках система коммутирующихпроводов получается сложной. В отдельных случаях, например, при измеренин температуры в подвижных иливращающихся объектах, применениекоммутирующих проводов затруднено,или вообще не представляется возможным,30 щую индуктивность и конденсатор. Возбуждение колебаний в пьезорезонаторе осуществляют с помощью электромагнитных колебаний, Температуру определяют по частоте электромагнитных колебаний, излучаемых измерительной схемой 3 .Недостатком способа является необходимость включения пьезорезонатора в измерительную схему, что ведет к снижению точности измерения иэ-за шунтирующего действия цепей измерительной схемы, ограничению диапазона измеряемых температур из-за изменения параметров элементов измерительной схемы при низких и высоких температурах. 1(роме того наличие измерительной схемы не позволяет размещать пьезорезонатор в труднодоступных точках,Цель изобретения - повышение точности измерения температуры и расширение диапазона измеряемых температур.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу дистанционного измерения температуры, заключающемуся в возбуждении колебаний в термочувствительном пьезорезонаторе и определении температуры по частоте колебаний, колебания в термочувствительном пьезорезонаторе возбуждают дистанционно ультразвуковым сигналом, а после возбуждения колебаний осуществляют прием электромагнитного излучения пьезорезонатора, по частоте которого судят об измеряемой температуре. На чертеже изображено устройстводля осуществления предлагаемого способа.Устройство содержит термочувствительный пьезорезонатор 1 с определенной частотой собственных колебаний, расположенный на объекте, температуру которого измеряют, ультразвуковой генератор 2 с излучателем3, приемник 4 электромагнитных колебаний с антенной 5, частотомер б,а также источник 7 питания.При необходимости измерения температуры в нескольких точках используется несколько териочувствительныхпьезореэонаторон, имеюших различныечастоты, каждый из которых закрепленв соответствующей точке.Устройство рабтает следующимобразом,Составитель В,Куликов Техред А. Бабинец Корректор В.Синицкая Редактор Е.Лушникова Заказ 2311/31 Тираж 897 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 11Термочувствительный пьезорезонатор 1 возбуждается дистанционноультразвуком от генератора 2 ультразвуковых колебаний. Упругие колебания пьезорезонатора с частотой, определяемой измеряемой температурой,преобразуются в электромагнитное колебание, которое излучаетсяв окружающее пространство, принимается антенной 5 приемника 4 электромагнитных колебаний, усиливаетсяи подается на вход частотомера. Приэтом частота колебаний пьезорезонатора однозначно связана с еготемпературой,Для возбуждения пьезорезонаторасигнал, генерируемый ультразвуковымгенератором, должен иметь в спектресвоих колебаний составляющую, которая совпадает по частоте с резонансной частотой пьезорезонатора илиблизка к ней. Такой сигнал можетбыть получен, например, путем им 5183 б 4пульсной модуляции несущего колебания с частотой близкой к частоте пьезорезонатора, или путем амплитудной модуляции несущего колебания 5 шумОВым сигналом. Использование ,предлагаемого способа дистанционного измерения температуры обеспечивает расширение диапазона измеряемых температур примерно в 4 раза, от пределов -60 до +120 С до пределов -260 -. +500 С,с О повышение точности измерения и разрешающей способности, достижение высокой надежности и малогабаритности датчиков температуры, а также возможность их размещения в малых объемах и труднодоступных местах, одновременное измерение температуры в неограниченном числе точек объекта и получение картины температурного поля, уменьшение старения пье" Ьорезонатора.