Устройство для измерения температуры

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК К 7 12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Государственный научно-исследо"вательский и проектный институт редкометаллической промьппленности(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ(57) Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить точностьизмерений путем улучшения воспроизводимости метрологических характеристик. В устройстве тепловыравнивающее тело выполнено из двух частей 11 и 12, электроизолированных друг от друга посредством изоляции 13, В полостях тепловыравнивающего тела, геометрические оси которых расположены на одной изотермической поверхности 16, размещены свободные концы 14 термоэлектрического преобразователя и термочувствительный резистор, Непосо редственный контакт концов 14 термоэлектрического преобразователя с тепловыравнивающим телом и размещение их на изотермической поверхности обеспечивает равенство температур при каждой повторной сборке, что позволяет снизить трудоемкость настройки устройства, 2 ил.1422024 О 15 20 25 35 30 50 55 Изобретение относится к термометрии, а именно к устройствам для измерения температуры различных процессов с использованием в качестве чувсТвительного элемента термоэлектрического преобразователя-термопары и является усовершенствованием изобретения по авт.св.,У 1337676.Целью изобретения является повышение точности измерений путем улучшения воспроизводимости метрологических характеристик,На фиг. 1 приведена электрическая схема устройства; на фиг. 2 - тепло- выравнивающее тело, аксонометрия.Устройство содержит термоэлектрический преобразователь 1. (термопару ), четырехплечий электрический мост, образованный термочувствительным резистором 2 и термонезависимыми резист 6 рами 3-5, причем резистор 5 моста, противолежащий термочувствительному резистору 2, выполнен составным из двух последовательно вклюИченных резисторов 5 и 5 , измерительный прибор 6, включенный последовательно с термоэлектрическим пре" образователем 1 в измерительную диагональ моста (точки с и Й). Точки с и е моста соединены с входами дифференциального усилителя 7, выход которого соединен с базой бипо" лярного управляющего транзистора 8, коллекторно-эмиттерный переход которого включен последовательно с нагревателем 9, размещенным на наружной поверхности тепловыравнивающего тела 10, выполненного из двух частей 11 и 12, электроизолированных одна от другой посредством изоляции 13 (фиг. 2),С каждой из частей 1 и 12 тепло- выравнивающего тела имеют .непосредственный тепловой контакт свободные концы 14 термоэлектрического преоб" раэователя 1: в процессе сборки каждый свободный конец 14 размещается в полости на соответствующей части 11 или 12 и закрепляется изоляцией 13 (например, изоляционной лентой), которая одновременно осуществляет и их электрическую изоляцию. Геометрические оси полостей, в которых размещаются свободные концы термоэлектрического преобразователя и тер. мочувствительный резистор 2 (полость15, расположены на одной изотермической поверхности 16, имеющей для цилиндрического тепловыравнивающего тела форму цилиндра с произвольным радиусом (на фиг,2 показана пунктиром),Затем обе части тепловыравнивающего тела 10 соединяют друг с другом. Поверх нагревателя 9 на тепловыравнивающее тело наносится теплоизоляция (на фиг, 2 не показана), Питаниенагревателя 9 и электрического моста осуществляется от стабилизированного источника 17 питания.Устройство работает следующим образом,Напряжение от источника 17 питания подается на нагреватель 9 и диагональ питания ав электрического моста. Напряжение, снимаемое с точек с и е на вход операционного усилителя 7, не равно нулю, поэтому на входе усилителя 7 появляетсянапряжение, которое открывает управляющий транзистор 8 и по нагревателю9 протекает ток, разогревающий тепловыравнивающее тело 10. Прн достижении расчетной температуры, котораявыбирается выше максимального значения, ожидаемого в месте размещениясвободных концов 14 термоэлектрического преобразователя 1, напряжение Се становится равным нулю 1 управляющий транзистор 8 прикрывается и токчерез нагреватель 9 уменьшается.Полярность сигнала 1 выбираетсятаким образом, что при температуременьше расчетной транзистор 8 открывается и по нагревателю 9 течет ток,а при температуре, равной или болшерасчетной, транзистор 14 прикрьвается и ток через нагреватель 12 уменьшается,После достижения теплового равновесия, когда температура термочувствительного резистора 7 и свободныхконцов 14 термоэлектрического преобразователя 1 сравнивается с расчетной, разбаланс в измерительной диагонали электрического моста (между точками с и Й) становится равным термоЭДС свободных концов 14 термоэлектрического преобразователя. Эта термоЭДС складьвается с термо-ЭДС термоэлектрического преобразователя 1и измерительный прибор 6 автоматически покаэьвает значение температуры с учетом компенсации влияния изменения температуры свободных концовтермоэлектрического преобразователя.Составитель Н. СоловвеваТехред Л.Олийнык Корректор С, Черн ор А, Шанд каэ 4419/ Тираж 607 одписное ета СССРытийаб., д. ВНИИПИ Го по делам13035, Моск дарственного коми изобретений и от , Ж, Раушская 5 Проектная, 4 зводстненна-полиграфическое предприят Ужгоро 3 142202Благодаря непосредственному контакту свободных концов 14 термоэлектрического преобразователя с тепловыравнивающим телом 10 н размещению5их на иэотермической поверхности,обеспечивается равенство температурпри каждой повторной сборке, чтообеспечивает воспроиэводимость характеристик и позволяет снизить трудоемкость сборки и настройки устройства,За счет работы системы регулирования, состоящей из операционного уси лителя 7 и управляющего транзистора 14, температура в месте размещения свободных концов 14 термоэлектричес 44кого преобразователя изменяется воузких пределах (не более 0,5 С),Фо рмула из о 6 ре т енияУстройство для измерения температуры по авт.св, У 1337676, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповьппения точности измерений, тепловыравнивающее тело выполнено иэ двухэлектроизолированных одна от другойчастей, а геометрические оси полостей, в которых размещены термочув.ствнтельный резистор и свободные концы термоэлектрического преобразователя, контактирующие каждый с одной изчастей тепловыравнивающего тела, расположены на одной изотермической поверхности,