Устройство для контроля исправности термоэлектрических преобразователей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) (11) 1 К 15/ОО СССР РЬГГИЙ ЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ(71) Опытное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством Института металлофизики АН УССР (72) Н.Е,Синицкий, В.С.Ступак и А.Г.Олейников(56) Авторское свидетельство СССР У 861982, кл. С 01 К 15/00, 1981.Патент Великобритании Р 1357392, кл. С 1 И, опублик. 1974.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИСПРАВНОСТИ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВА ТЕЛЕЙ(57) Изобретение относится к темпера турным измерениям и позволяет повысить надежность контроля исправности термоэлектрических преобразователей(ТП). При исправном контролируемом ТП 1.1, 1,2, ,1.п на выходе компаратора 7 присутствует логический Ои и блок 10 сигнализирует об исправности одного из ТП 1.1, 1,21.п отсутствием свечения светодиодов 13,113.п. При одном неисправном ТП 1.1,1,2, ,1,п на выходе компаратора 7 устанавливается логическая "1", а на. выходе логического элемента 2 И-НЕ 11.2 - уровень логического "01. В результате загорается светодиод 132, сигнализируя о неисправности. Одновременно с этим уровень логического 10", установившийся на выходеР 17,2 блока 1 О индикации, переводит у переключатель 3,2 в выключенное состояние, отключая неисправный термопреобразователь, и устанавливает коэффициент передачи сумматора, равным1 О 1281Изобретение. относится к темпера.турным измерениям, а именно к устройствам для измерения температуры с помощью термоэлектрических преобразователей, и может быть использовано дляконтроля исправности электрическихцепей и изоляции термоэлектродов термоэлектрических преобразователей вовремя прецизионных измерений при определении теплофизических свойстввеществ, базирующихся на точных измерениях температуры или разности температур в различных точках образца,например, в калориметрии и кондуктометрии, 15Целью изобретения является повышение надежности контроля исправноститермоэлектрических преобразователейпутем повышения чувствительности кизменению термо-ЭДС контролируемых 20термопреобразователей.На Фиг.1 приведена структурнаясхема устройства; на фиг.2 - электрическая схема блока индикации,Устройство (фиг,1) содержит контролируемые термоэлектрические преобразователи 1,1, 1.2 1,п, усилители 2.1, 2.2 2,п, управляемыепереключатели 31, 3,2 . З,п, сумматор 4, управляемый коммутатор 5, 30дифференциальный усилитель б, компаратор 7, блок 8 управления с входнойклеммой "Пуск" 9 и блок 10 индикации,состоящий из идентичных каналов(Фиг.2), число которых определяется 35количеством контролируемых термоэлектрических преобразователей 1.1, 1.2,1.п и каждый К-й из которых содержит логический элемент 2 И-НЕ11,К, триггер 12.К, светодиод 13.К, 40ограничивающий резистор 14,К и имеетобщий вход 15, управляющий вход 16.К,выход 17.К, а также общую клемму"Сброс" 18,45Усилители 2.12.п, переключатели, сумматор 4, дифференциальный усилитель б, компаратор 7, блок индикации могут быть реализованы на серийных микросхемах. 50Блок 8 управления может быть конструктивно реализован, например, по схеме управляющего автомата, выполненного на основе распределителя импульсов 55Устройство работает следующим образом.Перед началом контроля подачей сигнала сброса на клемму 18 блока 10 926 2индикации устанавливают на выходах17,1,п последнего уровни логин 1 еческои 1 , в результате чего сигналыЕ (1=1,2п) с контролируемьхтермоэлектрических преобразонателей1.11.п через переключатели 3.1,,З.п подключаются к входам коммутатора 5 и сумматора 4, выходной сигнал которого Е =-1 .Е;, (1) где Е, - усиленная термо-ЗДС -готермоэлектрического преобразонателя;и - число термоэлектрическихпреобразователей.При подаче пускового импульса на входную клемму "Пуск" 9 блок 8 управления Формирует пачку импульсон контроля, число которых в пачке равно количеству контролируемых термоэлект" рических преобразователей. Управляемый импульсами контроля коммутатор 5 поочередно подключает к входам дифференциального усилителя б и компаратора 7 контролируемые термоэлектрические преобразователи, в результате чего стробируемый этими же импульсами контроля компаратор 7 поочередно сравнивает уровни выходных сигналов Е; коммутатора 5 с уровнями выходных сигналов дифференциального усилителя б: Е=К(Е, -Е; ), (2)где К - коэффициент усиления дифференциального усилителя 6,причем К 1;Е - выходное напряжение сумматора4 согласно Формуле (1),В случае исправного контролируемого термоэлектрического преобразователя)К(Е,-Е ) (3) и на выходе компаратора 7 присутствует уровень логического0" а блок110 индикации сигнализирует об исправности контролируемого преобразователя отсутствием свечения светодиодов 13.113.п.Предположим, что по каким-либо причинам вследствие неисправности выходной сигнал, например, термоэлектрического преобразователя 1.2 уменьшается на величину а Е, При этом согласно Формуле (1) уровень напряжения на выходе сумматора 4 уменьшается на величину ьЕ/и, При подаче очереднего пускового импульса на клемму "Пуск"3 12819 9 блок 8 управления начинает формиро-. вать очередную пачку импульсов контроля с приходом первого из них ка входы компаратора б поступает напряжение Е; с термоэлектрического преоб разователя 1.1. и напряжение с выхода сумматора (Е, -ьЕ/и). В данном случае условие (3) выполняется и блок 10 индикации сигнализирует об исправности термоэлектрического преобразователя 10 1.1,Следующим импульсом контроля к компаратору б подключается неисправный термопреобразователь 1.2, термо- ЭДС которого уменьшается на ьЕ, а 15 так как ьЕьЕ/и, то условие (3) нарушается. При этом на выходе компаратора 7 устанавливается уровень логической "1", а на выходе логического элемента 2 И-НЕ 11.2 - уровень логи ческого "0", в результате чего загорается светодиод 13.2, сигнализируя о неисправности термопреобразователя 1.2, Одновременно с этим уровень логического "0", установившийся на выходе 17.2 блока 10 индикации, переводит переключатель 3.2 в выключенное состояние; отключая неисправный термопреобразователь.и устанавливая автоматически коэффициент передачи сум" 30 матора, равным 1. Контроль остальных термоэлектрических преобразователей производится аналогично описанному. Контроль неисправности термоэлект рических преобразователей можно проводить периодически, вручную, подавая пусковые импульсы, и постоянно путем подачи пусковых , импульсов, например, от генератора импульсов (не по казан). При контроле термопреобразователей с различными градуировочными характеристиками или при значительных разбросах их термо-ЭДС с целью повышения точности контроля устройство регулируют при определенной температуре, выставляя соответствующие значения коэффициентов передачи усилителей 2.12.п и выравнивая сигналы на их выходах.Формула изобретенияУстройство для контроля исправности термоэлектрических преобразователей, содержащее усилители, входы которых соединены соответственно с выходами контролируемых термоэлектрических преобразователей, сумматор, компаратор, выход которого соединен с блоком индикации, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности контроля путем повышения чувствительности к изменению термо-ЭДС контролируемых термопреобразователей, в него введены дифференциальный усилитель, управляемые переключатели, блок управления и управляемый коммутатор, входы которого соединены соответственно с входами сумматора, управляющий вход подключен к выходу блока управления, соединенному с управляющим входом компаратора и блока индикации, а выход коммутатора подключен к первому входу компаратора и первому входу дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с выходом сумматора, а выход подключен к второму входу компаратора, при этом выходы усилителей подключены к входам сумматора через управляемые переключатели, управляющие входы которых соединены соответственно с выходами блока индикации.1281926 16.2 Составитель В,КуликовТехред Н.Глущенко Корректор М.Максимишинец Редактор Н.Марголина Заказ 7255/38 Тираж 77 б ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5