CS267166B1 - Spósob ohřevu a snímania teploty termoelektrického článku - Google Patents

Abstract

Očelem riešenia je regulácia a meranie teploty termoelektrického článku Pt- -PtRh do teploty 1 600 °C. Toho se dosahuje tým, že termoelektrický článok sa zahrievá prechodom jednosměrného elektrického prúdu po dobu prvého časového úseku tj, dalej sa ohřev v pravidelných intervaloch přerušuje po dobu druhého časového úseku t2r v ktorom sa meria teplota termoelektrického článku snímáním termoelektrického napatia, pričom poměr časových úsekov tj:t2 je váčší ako 20. Využitie spósobu je i v oblastiach, kde je potřeba presne reguloval teplotu malej plochy

Description

2 CS 267 166 B1

Vynález sa týká spĎsobu ohřevu a snímania teploty termoelektrického článku, ktorý sapoužívá súčasne na ohřev aj meranie teploty, čo je využitelné napr. pri sledovaní teplot-nýoh zmien létok a pozorovaní kryštalizačných procesov so súčasným meraním teploty pozorova-né] látky. Výhodou tejto metody je, že sa pracuje s velmi malým množstvom látky, ktorá sananesie na hrot meracieho termoelektrického článku. V súčasnosti nie je známy spĎsob ohřevu a snímania teploty termoelektrického článku,ktorý by z hladiska přesnosti umožňoval konštrukciu malých a rýchlych laboratórnych prístrojova zariadení pre sledovanie teplotných zmien látok, najmá v oblasti chémie silikátov, kdesa pracuje s teplotami do 1 600 °C. V minulosti sa už robili pokusy s využitím toho istéhotermoelektrického článku na ohřev aj snímanie teploty súčasne tak, že striedavý prúd frekvencie50 Hz bol jednocestne usměrněný a připojený na termoelektrický článok. Počas jednej polvlnypretekajúci prúd ohrieval termoelektrický článok, počas druhej polvlny sa snímalo termo-elektrické napStie na termoelektrickom článku. Tento spósob bol však nepřesný, pretože napStiena termoelektrickom článku je velmi malé a jednoduchým usměrněním sa nepodařilo zabránitrušivému vplyvu napájacieho prúdu na snímané termoelektrické napátie. Ďalšia chyba vznikalakolísáním teploty termoelektrického článku, ktoré bolo spSsobené nízkou frekvenciou a polvlnnýmpriebehom napájacieho prúdu. Vzhladom na odvod tepla do okolia a malé rozměry termoelektrické-ho článku a vzorky, teplota sledovala priebeh napájacieho napatia a prúdu. Táto chyba narastalaso zvyšujúcou sa teplotou vzorky.

Vyššie uvedené nedostatky sú odstránené novým sposobom ohřevu a snímania teploty termo-elektrického článku podlá vynálezu, ktolého podstatou je, že termoelektrický článok je ohrieva-ný jednosměrným prúdom bez zvlnenia. V pravidelných intervaloch sa snímá termoelektrickénapátie na termoelektrickom článku tak, že jednosměrný prúd tečúči termoelektrickým článkomsa na velmi krátký čas preruší, termoelektrický článok sa připojí na merací obvod, ktorýodoberie vzorku termoelektrického napátia a po odpojení termoelektrického článku od meracie-ho obvodu sa tento opáť zapojí do okruhu jednosměrného prúdu. Frekvencia vzorkovania, akoaj trvanie vzorkovacieho impulzu je navrhnuté tak, aby počas prerušenia jednosměrného prúdutermoelektrickým článkom, nedošlo k poklesu teploty termoelektrického článku.

Napájaním termoelektrického článku jednosměrným prúdom bez zvlnenia, je zabezpečenýjeho rovnoměrný ohřev bez oscilácií teploty. Snímanie termoelektrického napátia z termo-elektrického článku sa uskutočňuje v takom krátkom čase, že pokles teploty termoelektrické-ho článku je nemeratelný. Na uvedenom principe je možné skonštruovať malé, rýchle a přesnézariadenia pre sledovanie teplotných zmien látok, ktorých činnost v mnohých prípadoch plnénahradí doteraz používané komplikované, zdlhavé a energeticky náročné metody. Vynález savyužívá v odbore chémie silikátov, kde umožňuje rýchlo určit teplotně vlastnosti skúmanýchlátok, napr. bod topenia a tuhnutia, modifikačné premeny a umožňuje rýchlu konštrukciu fázo-vých diagramov. i

Vynález bol vytvořený na základe požiadavky vyvinút přístroj, ktorý by reguloval asnímal teplotu termoelektrického článku Pt-PtRh do 1 600 °C. Tento přístroj v spojení s mikro-skopom umožňuje sledovat teplotně změny velmi malého množstva skúmanej látky, umiestnenejna hrote termoelektrického článku. Využitím vynálezu boli vysoko překročené pčvodné požiadavkyna přesnost prístroja.

Na pripojenom výkrese je na obr. 1 nakreslená bloková schéma zariadenia realizujúcehopredmet vynálezu a na obr. 2 sú znázorněné časové priebehy ohřevu termoelektrického článkua snímania termoelektrického napátia. Merací termoelektrický článok _1 (obr. 1) je blokomJ2 spínačov pripájaný bud na výkonovú část 4, ktorou sa riadi velkost prúdu, ohrievajúcehotermoelektrický článok 1_, alebo na blok snímania a spracovania termoelektrického napatia,ktorý zabezpečuje kompenzáciu okolitej teploty, zosnímanie termoelektrického napatia a jehozosilnenie na potřebná úroveň s požadovanou presnostou tak, aby na výstup zariadenia bolomožné připojit analogové číslicové meracie přístroje resp. zapisovač.

Claims (2)

1. CS 267 166 B1 3 V časovom úseku (obr.
2. 2) je termoelektrický článok ohrievaný pretekajúcim jedno-směrným prúdom V časovom úseku t2 prebieha meranie teploty termoelektrického článku tak,že sa cez blok 2 spínačov preruší jednosměrný prúd a termoelektrický článok 1. sa připojína blok 3 snímania a spracovania termoelektrického napátia. Po ukončení časového úseku t2sa termoelektrický článok 1^ odpojí od meracích obvodov a opat sa připojí na výkonová část 4^. Ukázalo sa, že ak je časový úsek t2 kratší ako 1 ms a poměr časových úsekov t^:t2 jevSčší ako 20, vplyv krátkodobého prerušenia prúdu nie je na výstupnom údaji pozorovatelný,pričom přesnost zariadenia je lepšia ako 1 %. Okrem uvedenej konkrétnej aplikácie predmetu vynálezu, je možné jeho využitie aj v inýchoblastiach, kde je potřebné presne regulovat teplotu malej plochy (bodu), resp. teliesokvelmi malých rozmerov (napr. speciálně mikrospájkovačky, laboratorně a lekárske přístroje,a pod.) . PREDMET VYNÁLEZU Spčsob ohřevu a snímania teploty termoelektrického článku, použitého súčasne na ohřevaj meranie teploty, vyznačujúci sa tým, že termoelektrický článok (1) sa zahrievá prechodomjednosměrného elektrického prúdu po dobu prvého časového úseku (t^), dalej sa ohřev v pra-videlných intervaloch přerušuje po dobu druhého časového úseku (t2), v ktprom sa meria teplotatermoelektrického článku snímáním termoelektrického napStia, pričom poměr časových úsekovt^:t2 je vačší ako 20. 1 výkres