Устройство для измерения температуры

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 и 717563 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Ъи 1) Дополнительное к авт. свид-ву02.80, Бюллетень зобретенийьвтий по делаы но(088.8) 25.02.80 Дата оп ования опи Кочан, В. Ю. Мили В,А(72) Авторы нко, С. С. Зельмзнов изобретения ненков 71) Заявител(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ р дь зависит отдифференцировдатчика. измерения температурь ано при прецизионных Цель изобретения -повышение точности и надежности измерения.Это достигается тем, что в устройство для измерения температуры, содержащее термоэлектрический термометр с калибратором и блок коррекции, подключенные к входам сумматора ав гоматический компеисатор постоянного тока, вход которого через коммутатор подключен к выходу сумматора, и блок сравнения, входы которого подключены к источнику стандартного сигналз и через коммутатор к выходу сум. матора, а выход - к входу блока коррекции, дополнительно введены генератор тактовых им. пульсов, два блока задержки, логическая схе. ма и компаратор. Выход генерагора тактовых импульсов подключен к входу авгоматического компенсатора постоянного гока и через блок задержки к входу логической схемы, второй вход которой через компарагор соединен с уп. равляющим выходом звтоматического компенса. тора постоянного тока, а вьход подключен к 15 Изобретение касается 1и может быть использовизмерениях.Известны устройства для измерения температуры, содержащие преобразователь температурыс встроенным кзлибрагором, основу которого5составляет некоторое количесгво материала сизвестной температурой плавления 111,Однако эти устройства неудобны в эксплуата.ции, так как процесс измерения требует до 10вольно продолжительного времени.Известно также устройство для измерениятемпературы, содержащее термоэлектрическийгермомегр с калибратором и блок коррекции,подключенные к входам сумматора, автомати.ческий компенсатор посгоянного тока, входкоторого через комму 1 атор подключен к выходу сумматора, блок сравнения, входы которого подключены к источнику стандартного сит.нала и-через коммутзтор к выходу сумматора,а выход - к входу блока коррекции 21.Точность измерения этого усгройства ограни.чивается точностью калибровки, осуществляемой в процессе измерения, которая в свою очеога чувствительности схемьвыходного сигнала термо717563 30 ЗБ менение выходного сигнала термометра 1, осу. "ществляя процесс измерения. Если же происхо ьО йли на его входе. После прохождения десятого импульса на вход десятичного счетчика 15, 3коммутатору и через второй блок задержки ъ1 управляющему входу генератора "тактовых им.пульсов. Логическая схема содержит генератор "счетных импульсов, логический элемент И исчетчик, Генератор счетных импульсов подклю.чен к входу элемента И, а счетчик к выходуэтого эйемента.На фиг. 1 изображена структурная схемапредложенного устройства; на фиг, 2 - струк,турная схема логического устройства,Устройство содержит термоэлектрический термометр 1 с встроенным калибратором, выходкоторого подключен к одному из входов сум.матора 2, к другому"входу которого подклю.чей блок 3 коррекции. Выход сумматора 2через коммутатор 4 соединен с" входокавтомагического компенсатора 5 постоянного тока. Второй выход коммутатора 4 ивыход ис.точника 6 стандартного сигнала подключены квходам блока 7 сравнения, выход которогосоединен с управляющим входом блока 3 кор.,. рекции. Устройство -Содержиттакже 1 ейерИ 6 р8 тактовых импульсов, выход которого соеди.йен с "уттравляющим входом автоматическогокомпенсатора 6 постоянного тока. Выход гене.ратора 8 через блок 9 задержки соединен соднйм из входов логического устройства 10. Сдругим-входом логического устройства черезкомпаратор 11 связан управляющий выход" ком.,пенсагора 5, Выход логического устройства 10соединен с управляющим входом коммутатора 4, второй блок 12 задержкисвязан с вхо.дом управления тактовым генератором 8. В ка.честве логйческого устройства может быть"при.меней логический элемент И. Однако, с цельюповышения надежности функционирования, предпочтительно выполнение логического устройствапо схемефиг. 2. Логическое устройство содер.жит генератор 13 счетных импульсов,"логический элейент И 14 и счетчик 15 импульсов (напрймер десятичный) .Выход генератора 13 счетйь 1 х импульсов сое.динен с одним из входом элемента И 14, двадругих его входа образуют входы лопйескогоустройстЬа 10. Выход элемента И 14 подключен 4к входу десятичного счетчика 15, вЫходы которого и являются выходами логического устройства 7.Устройство работает следующим образом,В режиме измерения выходной сигнал термоэлектрического термометра 1 стбййывается суй.матором 2 с корректирующим сигналом, обесПечйвающим компенсацию огклойейий"гращи-ровочной характеристики термоэлектрическоготермометра от стандартной, Выходной сигнал-иа"вход автоматического компенсатора 5. Припереходе в калибровочный режиьт оператор переводят объект в режим постоянного нагре.ва или охлаждения. По команде операторавключается питание генератдра 8 тактовых им.пульсов. Тактовый импульс поступает на управляющий вход компенсатора 5, Для обеспечения функционирования автоматического компенсатора постоянного тока в цепи управлявшей обмотки привода компенсации компенсатора введен дополнительнвш коммутатор. Поддействием тактовых импульсов этот коммутатор отключает выход усилителя с обмотки управления двигателя на управляющий выходприбора, В момент т, подачи тактового импульса т, на вход управления компенсатором5 цепь обмотки управления двигателя рвется,и на схеме компенсации фиксируется потенциял, сттответствующий выходному сигналу сумматора в момент тОдновременно с управляющим входом компенсатора 5 тактовыйимпульс поступает также на вход блока 9 задержки (ждущий мульти. вибратор), на выходе которого через время С, формируется выходной импульс, поступающий на один из входов логического элемента И 14. Если за времявыходной сигнал термоэлектрического термометра изменяется на величину, превышающую порог чувствительности усилителя компенсатора 5, срабатывает компаратор 11. При таком сочетании сигналов на входе элемента И 14 на его выходе сигнал неформируется. Послеокончания тактового имйУльса в момент т, выходной сигнал усилителя вновь поступает на управляющую обмотку ддигателя компенсатора 5, и он отслеживает издит процесс фазового перехода материала калиб ратора, то выходной сигнал термометра остается строго постоянным, и через время С сигналуправления двигателем компенсатор 5 невыра.батывает, Под действием счетных импульсов,подаваемых генератором 13 на третий вход эле. мента И 14, на вход счетчика 15 также поступают импульсы. При этом компаратор 11 по.стоянно должен оставаться в состоянии, прикотором сигнал управления отсутствует. Этоисключает возможность формирований сигна. ла начала калибрования под действием случайной помехи в выходной цепи компаратора 11 последний срабатываЕт формируя сигнал, управляющий коммутатором 4. Коммутатор 4 переключает выходной сигнал сумматора 2 навход блока 7 сравнения, на другой вход которого поступает сигнал стандартной ЭДС, соответствующей температуре фазового переходакалйбратора, Если эти сигналы различны, нвыходе блока 7 сравнения формируется сигнал управления блоком 3 коррекции. Величина корректирующего напряжения изменяется до тех пор, пока выходное напряжение сумматора 2 сравняется с величиной стандартной ЭДС, фор мируемой источником 6. Кроме управляющего входа коммутатора 4 выходной сигнал счетчика 15 поступает на вход второго блока 12 за.держки, в качестве которого также может быть применен ждущий мультивибратор, Через 1 О время т; превышающее время работы системы калибрования термометра (блок 3), на выходе блока 12 задержки формируется сигнал/ прекращения работы генератора 8 и сигнал сброса для всех логических устройств схемы.,После этого устройство вновь переходит в режим измерения, Термоэлектрический термомет 1 э с встроенным калибратором может быть реализован на основе арматуры стандартного термометра, например ТХА, 0551 путем расположения 2 Ов наконечнике термометра колпачка из нержавеющей стали, заполненного, например, медь.алюминиевой эвгектикой, сурьмой или свинцом и изолированного гермостойким цементом. Горя чнй слой термометра располагается в массе реперного материала. Блок коррекции может быть выполнен на основе моста и стабилизированного источника напряжения. В плечо мос.та включен калиброванный реохорд с управляе.мым приводом, обмотки управления которого являются входом этого блока, Блок стандартного сигнала можег быль выполнен на основе источника опорного напряжения, например мик.росхемй МП 4801 Л и делителя. В качестве бло.ка сравнения может быть применен стандарт- З 5 ный компаратор, например МК 5801. Остальные блоки устройства также легко могут быть реа.лизованы на стандартных элементах, например ТТД логики.Предложенное устройство может найти широ.кое применение в различных отраслях промышленности для повышения точности измерениятемпературы технологических процессов.Формула изобретения1. Устройство для измерения темперагуры,содержащее термоэлектрический термометр скалибратором и блок коррекции, подключенные к входам сумматора, автоматический компенсатор постоянного тока, вход которого че.рез коммутатор подключен к выходу сумматора, блок сравнения, входа которого подключены к источнику Стандартного сигнала и через коммутатор к выходу сумматора, а выходк входу блока коррекции, отличающеесятем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены генератор тактовых импульсов, два блока задержки, логическая схемаи компаратор, причем выход генератора такто.вых импульсов подключен к входу автомати.ческого компенсатора постоянного тока и через блок задержки к входу логической схемы,второй вход которой через компаратор соединен с управляющим выходом автоматическогокомпенсатора постоянного тока, а выход подключен к коммутатору и через второй блокзадержки к управляющему входу генераторатактовых импульсов.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения надежности, ло.гическая схема содержит генератор счетных импульсов, логический элемент И и счетчик, причем генератор счетных импульсов.подключен квходу элемента И, а счетчик к выходу этогоэлемента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США У 3498310, 6 01 К 7/02,Ьпублик. 1969.2. Авторское свидетельство СССР У 569876,кл. 8 01 К 7/02, опублик. 1977 (прототип),аказ роек тная,тент", г. Ужгород, ул. 56 ЦНИИПИ Гос по делам 113035, Моск Филиал ППП "Па