CS277251B6 - Teplotný merací systém s umelou inteligenciou - Google Patents

Abstract

Teplotný merací systém obsahuje redundantně a diverzitívne merariia teploty a teplotného rozdielu prostredníctvom meracích odporov (2) a termoelektrických článkov (3), a ďalej že merací systém umožňuje súóasné meranie teploty a slučkových odporov jedným analógovo-číslicovým prevodníkom (15), pričom pre meranie a vyhodnocovanie sa využívá mikroprocesorová technika. Vynález možno využívat pre přesné meranie teplót a teplotných rozdielov v priemysle a laboratóriách.

Description

Riešenie sa týká teplotného meracieho systému s umelou inteligenciou. Spadá do odboru meracej techniky.

Meracie systémy sa vo všeobecnosti skládájú zo snímačov, meracich trás a meracích a vyhodnocovacích zariadení. Pre meranie teplot a teplotných rozdielov sa ako snímače najčastéjšie používá jú termoelektrické články a meracie odpory resp. ich kombinácia. Ako meracie a vyhodnocovacie zariadenia sa používájú mikropočítačové systémy zložené z volné programovatelného zariadenia pre pracovanie informácií, prepínača meracích miest, analógovo-číslicového prevodníka a indikačného a zapisovacieho zariadenia. Nevýhodou týchto meracích systémov bolo to, že si súčasne s meraním v každom meracom cykle nekontrolovali automatický výskyt systematickej zložky chyby merania teplot a teplotných rozdielov a že si automaticky neziskovali výskyt a miesto poruchy v meracom systéme.

Vyššie uvedené nevýhody meracích systémov teplot a teplotných rozdielov odstraňuje teplotný merací systém s umelou inteli— genciou, ktorého podstatou je, že studené konce meracích termoelektrických článkov a kompenzačný merací odpor sú umiestnené v izotermickej krabici, pričom do prúdového okruhu meracích odpo— rov je zaradený přepínači kontakt s odporom, zatial čo ná vstupe analógovo-číslicového prevodníka je paralelné připojená sériová kombinácia spínacieho kontaktu a zátažného odporu, pričom sú jednak meracie odpory, jednak meracie termoelektrické články, jednak kompenzačný merací odpor, jednak odporový normál a jednak odpor připojené cez přepínač meracích miest na vstup analogovo— ’-číslicového prevodníka volné programovatelného zariadenia.

Teplotný merací systém podlá navrhovaného riešenia umožňuje viacnásobné meranie teplot a teplotných rozdielov dvomi nezávislými fyzikálnymi metodami, umožňuje prostředníctvom analógovo-číslicového prevodníka pre meranie napátia meranie slučkových odporov meracích retazcov a meranie izolačného odporu meracieho systému. Redundantně a diverzitívne merania a spósob zapojenia v navrhnutom meracom systéme umožňujú automatickú kontrolu velkosti náhodnej zložky chyby a kontrolu výskytu systematickej zložky chyby merania teploty a teplotného rozdielu v každom meracom cykle. Použitý spósob merania slučkových odporov meracích retazcov a izolačného odporu meracieho systému umožňuje identifikovat výskyt a miesto poruchy v meracom systéme.

Na připojenom výkrese je znázorněná schéma teplotného meracieho systému podlá vynálezu.

Teplotný merací systém podlá vynálezu sa skládá z kombinova— - ných teplotných snímačov 1, izotermickej krabice 5, prepínacieho kontaktu 2, vypínacieho kontaktu 8, prúdového zdroja 9, odporového normálu 10, odporu 11, prepínača meracích miest 12, spínacieho kontaktu. 13., zátažného odporu 14, analógovo-číslicového převodní— ka 15, ovládacieho prvku 16, volné programovatelného zariadenia 17 pre spracovanie informácií a indikačného a zapisovacieho zariadenia 18. Každý kombinovaný teplotný snímač 1, celkový počet ktorých móže byt v meracom systéme lubovolný, sa skládá z dvoch meracích odporov 2, dvoch napájacích termoelektrických článkov 4 a jedného meracieho termoelektrického článku 2. Izotermická

CS 277251 B6 2

I j krabica 5 obsahuje studené konce meracích termoelektrických článkov 3, napájacích termoelektrických článkov 4, a kompenzačný merací odpor 6,. Meracie odpory 2 sú napájané prúdovým zdrojom 9. K přepínačů meracích miest 12 sú z každého kombinovaného teplotného snímača 1 připojené signály z dvoch meracích odporov 2, a jedného meracieho termoelektrického článku 3.· Ďalej sú k prepínaču meracích miest 12 připojené signály z kompenzačného meracieho odporu 6, z odporového normálu 10 a odporu 11. Vypínací kontakt 8. slúži na meranie parazitných termonapátí na trasách · meracích odporov 2. Přepínací kontakt 7 a odpor 11 slúžia na meranie izolačného odporu meracieho systému. Odporový normál 10 slúži na meranie napájacieho prúdu. Spínací kontakt 13 a zátažný odpor 14 slúžia na meranie slučkových odporov meracích retazcov. Přepínací kontakt 7, vypínací kontakt 8 a spínací kontakt 13 sú riadené volné programovatelným zariadením 17 pre spracovanie informácií prostredníctvom ovládacieho prvku 16,. V bezporuchovom chodě meracieho systému, pri meraní teplot a teplotných rozdielov je stav prepínacieho kontaktu Z, vypínacieho kontaktu 8 a spínacieho kontaktu. 13 podlá schémy na obrázku. Vtedy sa merajú teploty a teplotné rozdiely ako meracími odpormi 2, tak meracími termoelektrickými článkami 2· Kontrola velkosti náhodnéj zložky chyby merania sa uskutečňuje prostredníctvom teplotných rozdielov dvojíc meracích odporov 2 umiestnených v jednotlivých kombinovaných teplotných snímačoch 1. Kontrola výskytu systematickej zložky chyby merania sa uskutečňuje prostredníctvom rozdielu meraných teplót a teplotných rozdielov získaných ako z meracích odporov 2. tak meracích termoelektrických článkov 3,. Citlivost sledovania výskytu systematickej zložky chyby merania je závislá od velkosti rozdielu citlivosti meracích odporov 2 voči meracím termoelektrickým článkom 3. v μ V na °C. V případe zhoršenia přesnosti merania nad dovolené medze, resp. v případe podozrenia poruchy možno automaticky identifikovat výskyt a miesto poruchy meracieho systému. Identifikácia výskytu a miesta poruchy je založená na porovnávaní meraných slučkových odporov meracích retazcov a izolačného odporu meracieho systému s opornými hodnotami slučkových odporov a izolačného odporu bezporuchového meracieho systému. Slučkový odpor jednotlivého meracieho retazea sa získává dvojnásobným meraním napátového signálu z tohto retazea, pri jeho zatažení a nezatažení na vstupe analógovo-číslicového prevodníka 15, prostredníctvom spínacieho kontaktu 13 a zatažného odporu 14. Izolačný odpor sa získává z velkosti napátového úbytku na odpore 11, kedy je prúdový zdroj £ přepnutý přepínacím kontaktem 7 na odpor 11.

V teplotnom meracom systéme podlá obrázku možno vhodnou volbou velkosti odporového normálu 10 eliminovat vplyv systematickej chyby analógovo-číslicového prevodníka 15 na meranie teploty prostredníctvom meracích odporov 2· ^v případe výskytu poruchy meracích odporov 2, možno využívat pre riadenie procesu merané údaje teplót a. teplotných rozdielov z meracích termoelek— trických článkov 3./ ktoré možno před výskytom poruchy kontinuálně kalibrovat prostredníctvom meracích odporov 2. Takýmto spósobom sa přesnost merania prostredníctvom meracích termoelektrických článkov 3. přibližuje přesnosti merania prostredníctvom meracích odporov 2. V případe výskytu poruchy meracích odporov 2_ a meracích termoelektrických článkov 5, možno pre merania využit napá— jacie termoelektrické články 4. Vtedy třeba ale uskutočnit ich připojenie k přepínačem meracích miest 12.

Claims (2)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Teplotný merací systém s umelou inteligenciou, obsahujúci meracie odpory a termoelektrické články, přepínač meracích miest, analógovo-číslícový převodník, volné programovatelné zariadenie a indikačně a zapisovacie zariadenie, sa vyznačuje tým, že studené konce meracích termoelektrických článkov (3) a kompenzačný merací odpor (6) sú umiestnené v izotermickej krabici (5), pričom do prúdového okruhu meracích odporov (2) je zaradený přepínací kontakt (7) s odporom (11), zatial čo na vstupe analógovo-číslicového prevodníka (15) je paralelné připojená sériová kombinácia spínacieho kontaktu (13) a závažného odporu (14), pričom sú jednak meracie odpory (2), jednak meracie termoelektrické články (3), jednak’kompenzačný merací odpor (6), jednak odporový normál (10) a jednak odpor (11) jednotlivo připojené cez přepínač meracích miest (12) na vstup analógovo-číslicového prevodníka (15), ku kterému je připojené volné programovatelné zariadenie (17).
2. 2. Teplotný merací systém podlá bodu 1, sa vyznačuje tým, že kompenzačný merací odpor (6) je připojený na prúdový zdroj (9).