Pierwszenstwo 31.12.1971 (P. 152642) Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 10.02.1975 73477 KI. 42i,7/01 MKP GOlk 7/32 ZYTELNiA Ulzedu Patentowego roskiil fanfUtKlim U;\^ Twórcy wynalazku: Mieczyslaw Rozwadowski, Barbara Gniewinska, Do¬ rota Kwiatkowska, Barbara Kalinowska Uprawniony z patentu tymczasowego: Instytut Tele- i Radiotechniczny.Warszawa (Polska) Uklad do pomiaru temperatury z duza dokladnoscia Przedmiotem wynalazku jest uklad do pomiaru temperatury z duza dokladnoscia, dzialajacy na zasadzie czestotliwosciowej.Do pomiarów szczególnie wzorcowych wysokiej temperatury stosuje sie miedzy innymi metody, w których wielkoscia mierzona bezposrednio jest re¬ zystancja lub napiecie. Stopien komplikacji meto¬ dy pomiaru tych wielkosci rosnie bardzo szybko z wymagana dokladnoscia pomiaru temperatury, a sam proces pomiarowy jest dlugi i wymaga spe¬ cjalnej i bardzo kosztownej aparatury oraz spel¬ nienia odpowiednich warunków klimatycznych.Stosunkowo prosta i nowoczesna metoda jest zastosowanie jako czujnika temperaturowego rezo¬ natora kwarcowego i pomiar czestotliwosci gene¬ ratora. Ze wzgledu jednak na wlasciwosci fizycz¬ ne rezonatora ma on ograniczony zakres pomiaro¬ wy od -80 — +250°C.Celem wynalazku jest usuniecie wad dotychcza¬ sowych sposobów pomiaru temperatury szczegól¬ nie wzorcowych i zbudowanie urzadzenia umozli¬ wiajacego pomiar z wieksza dokladnoscia i w szer¬ szym zakresie temperatur.Istota wynalazku polega na tym, ze temperatu¬ re z duza dokladnoscia przy zastosowaniu gene¬ ratora kwarcowego mierzy sie poprzez pomiar cze¬ stotliwosci lub fazy regulowanego generatora kwarcowego. Uklad wedlug wynalazku posiada czujnik temperaturowy rezystancyjny, termoelek¬ tryczny lub inny, w którym wielkoscia zmieniaja- 10 .15 20 25 30 2 ca sie w funkcji temperatury jest rezystancja lub napiecie, i który jest polaczony za pomoca kabla z generatorem kwarcowym posiadajacym uklad elektronicznej regulacji czestotliwosci lub fazy.Uklad posiada cyfrowy miernik czestotliwosci lub fazy oraz zaciski wyjsciowe do rejestrowania wy¬ ników pomiaru.Uklad do pomiarów temperatury wedlug wy¬ nalazku odznacza sie w stosunku do aktualnie znanych, miedzy innymi takimi zaletami jak mo¬ zliwosc przeprowadzania wzorcowych pomiarów temperatury na zasadzie czestotliwosciowej i sze¬ roki zakres mierzonych temperatur uwarunkowa¬ ny tylko zastosowanym czujnikiem wzorcowym.Zapis czestotliwosciowy wyniku pomiaru tempera¬ tury daje mozliwosc latwej i bezposredniej obróbki wyniku pomiaru w sposób automatyczny i moze byc wykorzystany do automatycznego sterowania procesami technologicznymi itp. Umozliwia prze¬ prowadzanie pomiarów temperatury szczególnie wzorcowych w sposób szybko i calkowicie obiek¬ tywny.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat ukladu.Czujnik temperatury 1 rezystancyjny lub ter¬ moelektryczny na przyklad czujnik platynowy lub termoelement albo inny, w którym wielkoscia zmieniajaca sie w funkcji temperatury jest rezy¬ stancja lub napiecie, umieszcza sie w obiekcie, 73 4773 73 477 którego temperatura ma byc zmierzona. Czujnik 1 polaczony jest do zacisków urzadzenia pomiaro¬ wego A za pomoca odpowiedniego kabla 2. Urza¬ dzenie pomiarowe A sklada sie z generatora kwar¬ cowego 3 z ukladem elektronicznej regulacji cze¬ sto liwosci lub fazy 3A, z cyfrowego miernika cze¬ stotliwosci lub fazy 4, zacisku wyjsciowego 5 do rejestratora wyników pomiaru 6, zacisku wyjscio¬ wego 7, z którego sygnal jest wykorzystywany do ukladu sterowania procesów technologicznych 8 i zasilacza 9.Czujnik temperatury 1 stanowi czesc obwodu elektronicznej regulacji czestotliwosci lub fazy ge¬ neratora kwarcowego i w zaleznosci od tempera¬ tury mierzonego obiektu reguluje czestotliwosc lub laze generatora kwarcowego 3. Czestotliwosc lub taza generatora kwarcowego, uzalezniona scisle od temperatury czujnika, mierzona jest za pomoca cyfrowego miernika czestotliwosci lub fazy 4 Sy¬ gnal z miernika 4 doprowadzany do zacisków 5 i 7 jest wykorzystany do rejestracji wyniku oraz do sterowania procesów technologicznych. Calosc jest zasilana z zasilacza 9.Sposób pomiaru za pomoca ukladu wedlug wy¬ nalazku przedstawiony jest na przykladzie.Przyklad. Jako czujnik temperatury zastoso¬ wano rezystor platynowy o opornosci nominalnej w 0°C np. 1000Q. Jest on wykonany w postaci sondy i polaczony elektrycznie poprzez kabel z ukladem regulacji czestotliwosci wysokostabil- nego generatora kwarcowego. Czujnik umieszczo- 10 15 no wewnatrz pieca do wypalenia farb naniesio- ry- ™lP°rCelana' Temperatura pieca wynosi ii- 500 C. Wartosc opornosci czujnika w tempe¬ raturze Ti przestraja czestotliwosc generatora kwarcowego do czestotliwosci fv Czestotliwosc t, jest mierzona za pomoca urzadzenia do pomiarów czestotliwosci, a wynik pomiaru jest zobrazowany bezposrednio za pomoca wskazników cyfrowych i odczytany jako temperatura Tl Jesli temperatu¬ ra wewnatrz pieca zmieni sie np. o 10°C, wówczas zmiem sie opornosc czujnika o 30Q, co spowoduje zmiane czestotliwosci generatora kwarcowego do czestotliwosci f2, która jest zmierzona i zarejestro¬ wana na skali odczytowej przyrzadu jako tempe¬ ratura T2. 20 25 PL PL