Устройство для измерения температуры
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 953470оо делом изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫИзобретение относится к устройствам для измерения температуры с автоматической проверкой первичного преобразо. вателя на месте эксплуатации.Известно устройство, содержащее термоэлектрический термометр, измерителт- ный прибор, калибратор с реперным материалсм, источник питания калитбратора 11 .Недостатком его является невозможность определения дрейфа градуировочной характеристики термоэлектрического термометра на объекте эксплуатации.Известно также устройство, содержащее температурный датчик, показывающий прибор, в котором предусмотрена автоматическая градуировка. В этом устройстве первичный преобразователь температуры содержит встроенный калибратор, выполненный в виде некоторого количества материала с извест- ной температурой .плавления. В момент фазового перехода материала калибратора 2показывающий прибор фиксирует площадку с постоянной температурой, по которбй можно судить о погрешности всей измерительной системы 2 . Это устройство позволяет провестипроверку первичного преобразователя наместе эксплуатации, однако коррекция погрешности требует участия оператора,Так как скорость движения диаграммыизмерительного прибора при контроле тжнологических процессов обычно невелика(1 "или 0,030/мин), то для получения йа диаграмме четко различимой площадки необходимо, чтобы время фазовогоперехода материала калибратора составляло несколько минут, Это увеличиваетмассу калибратора и ухудшает динамические характеристики первичного преобразователя температуры,гоКроме того, погрешность записи обычно в 2 раза больше погрешности измерения, что ограничивает точность проверки. В том случае, когда измерительныйприбор не имеет регистрирующего устройства, необходимо постоянное присутствие оператора для фиксации кратковременной остановки стрщки прибора вовремя капибрования,5Устройство не может быть применено,когда непрерывная индикация температуры отсутствует, например в системах централизованного контроля на основе аналогсьцифровых преобразователей, когда регист Оратор фиксирует только те значения температур, которые отличаются от.номинальных на величину, превышающую поле допуска процесса. 15 40 50 Известно также устройство для измерения температуры, содержащее измерительный прибор, термоэлектрическийтермометр и блок коррекции погрешнооти, выходы которых подключены к входам сумматора, калибратор, снабженныйнагревателем, источник питания нагревателя, блок управления, блок сравнения,источник стандартного сигнала и комму-.татор. К входам коммутатора подсоединены выходы блока управления и сумматора, а выходы коммутатора вклкнены навход измерительного прибора и блока срав-нения, подключенного вторым входом к выходу источника стандартного сигнала ивыходомк входу блока коррекции, причем выход термоэлектрического термометра соединен также с входом блокауправления, второй выход которого соединен с управляющим входом источника питания нагревателя калибратора 335Это устройство обеспечивает не только поверку первичного преобразователяна месте эксплуатации, но и автоматическую коррекцию погрешности, что увеличивает точность измерения,Однако, структура предполагает выполнение блока коррекции как источникааналогового сигнала, например, в видемоста с управляемым с помощью приводарезистором в одном из плеч. Это сужает 45область использования устройства, так какне позволяет повысить его быстродействие и использовать в многоканальных системах. Наличие управляемого привода наисполнительном микродвигателе снижаеттакже надежность этого устройства,Наиболее близким по технической сущности к данному техническому решениюявляется устройство для измерения температуры, содержащее термоэлектрическийтермометр и блок коррекции, выходы которых подключены к сумматору, калибратор с нагревателем, подключенный к термоэлектрическому термометру, выход которого соединен с входом блока управления, источник стандартного .сигнала, блокуправления, один выход которого соединен с нагревателем калибратора, другой -с коммутатором, выход сумматора соединен с коммутатором.Устройство содержит также компенсатор постоянного тока, входы которогосоединены с коммутатором и управляющим выходом блока управления, а выходподключен к блоку коррекции, причемисточник стандартного сигнала соединенс коммутатором ,Блок коррекции в этом устройстве выполнен в виде моста, питаемого от стабилизированного источника напряжения, водном из плеч моста имеется реохордс управляемым приводом. В процессекалибрования изменение выходного сигнала блока коррекции достигается подачейнапряжения на обмотку управления привода с выхода компенсатора 141.Однако такая жесткая ориентация устройства на аналоговые устройства ограничивает . область его применения и является его недостатком, Кроме того, наоснове этого устройства трудно построитьмногоканальную систему, так как быстродействие автоматического компенсатораи аналогового блока коррекции в значительной степени ограничено.Время процесса калибрования будетбольшим не только иэ-за недостаточногобь 1 стродействия привода разбаланса моста,но и из-за раЬоты системы коррекции погрешности в колебательном режиме, обычно для процесса уравновешивания в системах с электромеханическим приводом,Кроме того, класс точности аналогового компенсатора, который обычно значительно ниже чем у современных цифровых вольтметров, будет ограничиватьточность измерения.Наличие подвижных эпзментов в устройстве снижает его надежность, увеличиваетвес и габариты прибора.Цель изобретения - повышение точности измерения и расширение областииспользования устройства.Поставленная цель достигается тем,что в устройство для измерения температуры, содержащее термоэлектрическийтермометр со втвстроенным калибрато-ром, подключенный одним из выходов ковходу сумматора, выход которого черезкоммутатор соединен с одним из входовизмерительного прибора, источник стандартного сигнала, подключенный ко второмувходу коммутатора, и блок управления,9534 выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора и измерительного прибора, а другой выход термометрасоединен также с входом блока управления,введены цифро-аналоговый преобразователь, логический элемент И, счетчик,а также генератор счетных импульсов ипороговый блок, подключенные ко входамлогического элемента И, выход которогосоединен со счетным входом счетчика, 1 Оподключенного ко входу цифро-аналоговогопреобразователя, выход которого соединенсо входом суммато 1 а, причем выход измерительного прибора подключен к входупорогового блока, а выходы блока управления, подключенные к входам измерительногоприбора и коммутатора, соединены также, соответственно с управляющим входом счетчика и вторым входом логического элемента И. 20 На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит термоэлектричес-.кий термометр 1, снабженный встроеннымкалибратором; выход термоэлектрическоготермометра 1 подключен ко входу сумматора 2, с друтим входом которого соединен выход цифро-аналогового преобразователя 3, выход сумматора 2 через коммутатор 4 подключен ко входу измеритель- ЗОного прибора 5, ко второму вхоау коммутатора 4 поаключен выход источника 6стандартного сигнала соответствующеготемпературе фазового перехода калибратора термометра 1, Выход измеритель- з 5ного прибора 5 соединен со входом порогового блока 7, выход которого подключен к одному из входов логического элемента И 8, с другим входом которого соединен выход генератора 9 счетных импуль сов. Выход элемента И 8 подключен ксчетному входу счетчика 10, выход которого соединен со входом следящегоцифро-аналогового преобразователя 3.Устройство содержит также блок 11 упра ления, ко входу которого подключен выход термоэлектрического термометра 1,Первый выход блока 1 1 управления подключен к управляющим входам измерительного прибора 5 и счетчика 10, второй выход блока управления 1 1 соединен суправляющим входом .коммутатора 4и один из входов логического элементаИ 8,Работа устройства осуществляется следующим образом.В режиме "Калибрование" в момент фазового перехода материала калибраторатемпература рабочего спая термоэлектри 70 6ческого термометра 1 остается в течении некоторого времени постоянной, что фиксируется схемой аифференциатора блока управления. При этом источник стандарт ного сигнала поаключается встречно-последовательно с выходом сумматора 2 ко входу измерительного прибора 5. На счетчик 10 поступает команда сброса показаний. Выходной сигнал источника стан дартной ЭДС для обеспечения постоянной полярности выхоцного аналого-цифрового преобразователя 3 подбирается меньше стандартной ЭДС термометра 1 при температуре фазового перехода калибратора на величину, превышающую максимальное значение погрешности термометра 1 .Таким образом, выходной сигнал сумматора 2 всегда больше сигнала источника 6 стандартного сигнала, поэтому выходной сигнал измерительного прибора 5 больше нуля, что фиксируется пороговым блоком. На входы логического элемента И 8 поступает сигнал блока 11 управления и порогового блока 7, поэтому импульсы генератора 9 беспрепят ственно проходят на вход счетчика 10. Заполнение декад счетчик 10 преобразуется цифро-аналоговым преобразователем 3 в аналоговый сигнал, и раэностный сигнал на входе измерительного прибора 5 начинает уменьшаться. Процесс продолжается до момента равенства выходного сигнала сумматора 2 сигналу источника стандарт ной ЭДС, о чем свидетельствует близость к 0 выходного напряжения измерительного прибора 5. Как только это напряжение становится меньше порога срабатывания порс- гового блока 7, прохождение импульсов генератора 9 на счетчик 10 через элемент 8 прекращается, и выходной сигнал цифро-аналогового преобразователя 3 фиксируется.На этом процесс калибрования заканчи- вается.В режиме "Измерение" сигнал термоэлектрического термометра 1 суммируется с выходным сигналом цифро-аналогового преобразователя 3, чем достигается коррекция погрешности измерительного канала в точке калибрования.Устройство отличается от известных более широкой областью использования,В устройстве могут быть применены любые измерительные приборы как аналоговые, так и цифровые, Высокое быст- роаействие блоков коррекции первичного преобразователя позволяет строить на основе предлагаемого устройства многоканальные системы. Возможность пост роения всех блоков устройства на интегральрых эл.ементах позволяет изменить габариты и повысить надежность.Обеспечивается возможность применять цифровые измерительные приборы, 5 что повышает точность измерения по сравнению с известными устройствами, жесткоьриентированными на применение аналоговых автоматических компенсаторов, Устройство может найти широкое применение 10 в системах точного контроля температуры в составе комплексов АСУ ТП, .формула изоббретения 15Устройство для измерения температуры, содержащее термоэлектрический термометр со встроенным калибратором, подключенный одним из выходов ко входу сум 20 матора, выход кото рого через коммутатор соединен с одним кз входов измерительного прибора, источйик стандартного сигнала, подключенный ко второму входу коммутатора, и блок управления, выходы которого соединены: с управляющими входами коммутатора и измерительного прибора, а другой выход термометра соединен также с входом блока управления, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения областииспользования устройства, и него введеныцифра-анал оговый преобразователь, логический элемент И, счетчик, а также генератор счетных импульсов и пороговыйблок, подключенные ко входам логического элемента И, выход которого соединенсо счетным входом счетчика, подключенного ко входу цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен совходом сумматора, причем выход измерительного прибора подключен к входу порогового блока, а выходы блока управления,подключенные к входам измерительногоприбора и коммутатора, соединены такжесоответственно с управляющим входомсчетчика и вторым входом логическогоэлемента И,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР339806, кл. 5 01 К 7/02, 1970,2. Патент США3499310,кл, 6 01 К 7/02, 1975.3, Авторское свидетельство СССР56(9876, кл. ( 01 К 7/02, 1976.4. Авторское свидетельство СССР679818, кл. Ц 01 К 7/02, 1977.
СмотретьЗаявка
3229778, 04.01.1981
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ А-1046
МИЛЬЧЕНКО ВИКТОР ЮРЬЕВИЧ, КОЧАН ВЛАДИМИР ВЛАДИМИРОВИЧ, ВОСТРИКОВ ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01K 7/02
Метки: температуры
Опубликовано: 23.08.1982
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-953470-ustrojjstvo-dlya-izmereniya-temperatury.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для измерения температуры</a>
Предыдущий патент: Устройство компенсации изменения оптической плотности
Следующий патент: Цифровой измеритель низких температур
Случайный патент: Способ разработки рудных месторождений