Устройство для измерения разности температур

00 ГОСУДАРСТВЕ ННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОЛИСАНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР М 1468222, кл, 6 01 К 7/32, 1986.Авторское свидетельство СССР 1 Ф 1597594, кл. О 01 К 3/08, 1988.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУР(57) Изобретение относится к температурным измерениям и позволяет повысить точность измерения разности температур. При изменении температуры одного из термореэисторов 1 и 2, включенных в плечи электрического моста 3, изменяется температура термочувствительных пьезорезонаторов 6 и 17, установленных на нагревающей 19 и охлаждающей 16 поверхностях термоэлектрической батареи 15, расположенной в камере термостата 7, и соответственно выходной сигнал преобразователя 20 частоты, подключенного к выходам генераторов 5, 18, Температура в камере термостата поддерживается постоянной с помощью схемы терморегулирования, состоящей из термоэлектрической бетареи 9. усилителя 14, терморезистора 13 и электрического моста 12. 1 ил.Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к устройствамдля измерения разности температур,Цель изобретения - повышение точности измеренийНа чертеже представлена электрическая схема устройства для измерения разности температур,Устройство для измерения разноститемператур содержит терморезисторы 1 и 2,включенные в плечи электрического моста3, к измерительной диагонали которого подключены входы дифференциального усилителя 4, генератор 5 частоты с термочувствительным пьезоэлектрическим резонатором 6, размещенным в рабочей камеретермостатд 7, с расположенными в ней холодными спаями 8 термоэлектрической батареи 9, горячие спаи 10 которойразмещены на радиаторе 11 термостата 7,второй электрический мост 12, в одно. изплеч которого включен термарезистор 13,расположенный в рабочей камеретермостата 7, а к измерительной диагонали подклочень 1 входы второго дифференциальногоусилителя 14, выход которого соединен стермоэлектрической батареей 9, размещенной д рабочей камере термостата 7 и соединенной с выходом дифференциальногоусилителя 4, дополнительную термоэлектрическую батарею 15, на охлаждающей поверхности 16 которой установлентермочувствительный пьезоэлектрическийрезодтор 17, включен н ый в схему дополнительного генератора 18, а на нагревающейповерхности 19 - пьезоэлектрический резонатор 6, преобразователь частоты 20, к первому входу которого подключен выходгенератара 5, а ка второму - выход генератора 18, и измерительный прибор 21,Устройство работает следующим образам.При равенстве температур контролируемых объектов, т,е, при ЛТ = О, сопротивление терморезисторов 1 и 2 имеют значения,при которых наступает баланс электрического моста 3. При этом на входах усилителя4 разность потенциалов равна нулю, а черезтермоэлектрическую батарею 15 протекаетначальный ток, устанавливаемый при настройке устройства. Значение этого токавыбирается таким, чтобы температура нагревающей поверхности батареи 15, и соответственно резонатора 6 была равна То 1, аохлаждающей поверхности и резонатора 17- То 2. При этом на выходе преобразователя20 частоты будет сигнал с частотой Ео = 1 о 1- тя, где то 1 и 1 о 2 соответственно частотыгенераторов 5 и 18, а измерительный при 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Если температура, контролируемая терморезистором 2, понизится относительно температуры терморезисторд 1 его сопротивление увеличится, а на входах усилителя 4 появится отрицательная разность потенциалов и ток протекающий через термоэлектрическую батарею 15, уменьшится. При этом температура нагревающей поверхности 19 уменьшится и будет равной Т 1, а охлаждающей поверхности 16 тоже уменьшится и будет равна Т 2 .Частота генератора 5 уменьшится на М 1 и станет равной т 1 = то 1 - й 1, а частота бор 21 покажет нулевое значение разности температур.В процессе настройки устройства подбирается такой режим работы усилителя 14, при котором через термоэлектрическую батарею 9 протекает ток, обеспечивающий температуру в рабочей камере термостата 7, равную То, а между термочувствительными пьезоэлектрическими резонаторами 6 и 17 и средой, заполняющей объем рабочей камеры термостата 7, устанавливается тепловое равновесие.Температура Т, поддерживается постоянной с помощью схемы терморегулирования. Изменение температуры внутри рабочей камеры термостата 7 вызывает изменение сопротивления, размещенного в ней терморезистора 13, Это приводит к разбалансу электрического моста 12 и появлению на входах усилителя 14 разности потенциалов, вызывающей изменение протекающего через термоэлектрическую батарею 9 тока, Процесс длится до тех пор, пока температура внутри камеры не станет снова равной ТКогда температура объекта, например, контролируемого терморезистором 2 повысится, т,е. ЛТ О, его сопротивление уменьшится, в измерительной диагонали моста 3 и на входах усилителя 4 появится положительная разность потенциалов, Это вызывает увеличение тока, протекающего через термоэлектрическую батарею 15. При этом температура ее нагревающей поверхности 19 и резонатора 6 повысится и станет равной Т 1, а охлаждающей поверхности 16 и резонатора 17 понизится и примет значение Т 2. Частоты генераторов 5 и 18 также изменятся, причем частота генератора 5 увеличится на величину Ю 1 и примет значение т 1 = то 1+ Ь 1, а частота генератора 18 уменьшится на величину Ж 2 и примет значение 12 = 1 о 2 - Ю 2. При этом частота на выходе преобразователя 20 частоты будет иметь величину ЛЕ = Ьт 1+ Лт 2.1673880 Составитель В. КуликовТехред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец Редактор А,Долинич Заказ 2910 Тираж 378 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва. Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 генератора 18 увеличится на 612 и станет равнОй 12 = то 2 - Л 12,1Изменение частоты на выходе преобразователя 20 частоты будет иметь величину Л 1. - г.о = - ( Ь 11 + Ь 2 ) . Знак минус перед 5 скобкой указывает на то, что перепад температур термореэисторов 1 и 2 отрицательный.Температура внутри рабочей камеры у всегда остаетса постоаннои и равнои Т 10Формула изобретенияУстройство для измерения разности температур, содержащее два термореэистора, включенные в смежные плечи электрического моста, к измерительной диагонали 15 которого подключены входы первого дифференциального усилителя, генератор частоты с термочувствительным пьезоэлектрическим резонатором, размещенным в рабочей камере термостата, с расположен ными в ней холодными спаями термоэлектрической батареи, горячие спаи которой размещены на радиаторе термостата, второй электрический мост, в одно из плеч которого включен терморезистор, расположенный в рабочей камере термостата, а к измерительной диагонали подключены входы второго дифференциального усилителя, выход которого соединен с термоэлектрической батареей, и измерительный прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены дополнительная термоэлектрическая батарея, дополнительный генератор частоты с термочувствительным пьезоэлектрическим резонатором, и преобразователь частоты, входы которого соединены с выходами обоих генераторов частоты, а выход подключен к измерительному прибору, причем один иэ пьезоэлектрических резонаторов установлен на охлаждающей, а другой - на нагревающей поверхности дополнительной термоэлектрической батареи, которая расположена в рабочей камере термостата и соединена с выходом первого дифференциального усилителя.