Устройство для компенсации влиянияизменения температуры свободныхконцов термопары

Союз Советских Социалистических Республикс прмсоедммеммем заявки Ио Государственный комнтет СССР но делам нзобретеннй н открытийОпублмковамо 30.01 В 1.Бюллетень ЙУ 4Дата опублмковвммя опмсаммя 30.01 В 1 В.А. Кочан, Ю.В. Позднякови Аркимидес Салазар Мустельер(Куба)Львовский ордена елина политехнический инсйту(ти Специальное конструкторско-технологическоф бюрогеофизического приборостроения физико-механчесКогоинститута АН УССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ВЛИЯНИЯИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ СВОБОДНЫХ КОНЦОВТЕРИОПАРЫ Изобретение относится к измерению температуры с помощью термопар.Известно устройство для компенсации термо-ЭДС свободных концов термопары, содержащее термопару и мосткомпенсации, питающийся стабилизированным напряжением, в цепь питания которого включен термочувствительный иост, питающийся от дополимтельного источника,британия 111,Недостаткамиэтого устройства являются его сложность, недостаточновысокая точность компенсации.Наиболее близким к предлагаемому 15по технической сущности являетсяустройство для компенсации влиянияизменения температуры свободных концов термопары, содержащее источниктока, соединенный с первым терморезистором, первый вывод которого через второй термореэистор соединен спервым выводом резистора, термопару,подключенную через измеритель напряжения ко второму терморезистору 2,25Однако это устройство не обеспечивает достаточной точности коменсации, поскольку зависимость крмпен"сирующего напряжения от температурыописывается функцией с монотонно 30 убывающей второй производной, а зависимость термо- эдс термопары от температуры описывается функцией с монотонно возрастающей второй .троизводной. Этим обусловлено наличие един-,ственного значения температуры, нрикотором компенсирующее напряжение равно термо-ЭДС свободных концов термопары, по мере удаления от которогопогрешность компенсации возрастаетпо абсолютной величине,Цель изобретения - повышение точности измерения температуры путемуменьшения погрешности компенсациивлияния изменения температуры свободных концов термопары.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство введены регулируемый источник тока, соединенныйс компенсирующим резистором, включенным между вторыми выводами резистора и первого термореэистора.На чертеже показана схема устройства.Устройство содержит термопару 1,измеритель 2 напряжения, первый и Эторой терморезисторы 3 и 4, медююетермометры сопротивления с линейнойзависимостью сопротивления от температуры, резистор 5 и компенсирув800694 Формула изобретения Устройство для компенсации влияния изменения температуры свободных 35 концов термопары, содержащее источник тока, соединенный в первым тер" морезистором, первый выход которого через второй терморезистор соединен с первым выводом резистора, термопару, подключенную через измеритель напряжения ко второму термореэистору, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем уменьшения погрешности компенсации влияния изменения температуры свободных концов термопары, в него введен регулируемый источник тока, соединенный с компенсирующим щий резистор 6 с нулевыми температурными коэффициентами, источник 7 тока, регулируема источник 8 тока.Устройство работает следующим образом.Прн некоторой температуре свободных концов термопары в падение напряжения на термореэисторе 3 уравновешивается падением напряжения на компенсирующем резисторе 6, при этом напряжение на резисторах 4 и 5 равно нулю, а следовательно и компенсирующее напряженке О(с) на выходе схемы также равно нулю. При увеличении температуры свободных концов термопары пропорционально возрастут сопротивления терморезисторов 3 и 4, врезультате чего увеличится падениенапряжения на терморезисторе 3, равновесие нарушится, на резисторах 4и 5 возникнет разностное напряжение,вызывающее ток в цепи резисторов,который вызовет падение напряженияна терморезисторе 4. На выходе схемы появляется компенсирующее напряжение, которое суммируется с термоЭДС термопары и подает я на измеритель 2 напряжения. При дальнейшем увеличении температуры величина компенсирующего напряжечия будет нелинейно возрастать. Благодаря наличию в схеме устройства двух терморезисторов, имеющих температуру, равную температуре свободных концов термопары, обеспечивается характеристика зависимости компенсирующего напряжения от температуры, аналогичнаяградуировочной характеристике термопары в заданном диапазоне изменения температуры ее свободных концов (первая и вторая производные по температуре положительны), Для получения минимальной погрешности компенсации значения сопротивлений резисторов схемы рассчитаны иэ условия равенства значений компенсирующего напряжения при произвольно выбранных температурах (в пределах диапазона изменения температуры свободных концов термопары) значениям термо-ЭДС термопары при тех же значениях температуры ее рабочего спая и темпераотуре свободных концов 0 С, Путем оптимального выбора значений температуры полной компенсации в области преобладающих температур в пределах диапазона изменения температуры свободных концов термопары, который зависит от условий эксплуатации и определяется экспериментально, погрешность от компенсации, влияния темпе 1 О 15 20 25 ратуры свободных концов термопары может быть снижена до пренебрежимо малой величины,Важным преимуществом устройства по сравнению с известными является воэможность компенсации погрешности от технологического разброса градуировочных характеристик термопар в области низких температур. Для этого при расчете параметров элементов схемы устройства вместо стандарт ных градуировочных таблиц термоэлект рических термометров используются градуировочные характеристики, постр енные по результатам проверки термопары. При учете погрешности от технологического разброса характеристик погрешность от компенсации влияния температуры свободных концов термопары может быть снижена, например, до уровня около 0,1 С в диапазоне 20-30 С для термопар градуировки ПП.Устройство может быть использовано при проведении температурных измерений, требующих высокой точности, в целом ряде важнейших отраслей промышленности, что даст возможность существенно увеличить процент выхода годных изделий и повысить их качественные характеристики. резистором, включенным между вторымивыводами резистора и первого термореэистора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 264732, кл. б 01 К 7/02, 29.01.68.2. Авторское свидетельство СССРР 250497, кл, 6 01 К 7/12, 28.06.68800694 ель В А. Ач ста хре едактор Ю. Ковач ПодиисноеССР а г. Уагород, ул ППП фили нан,0400/50 7 ираз 918,ВНИИПИ Государственного комитета С ло делам изобретений и открытий 3035, Москва, 3-35 Раушская наб., д