RU144574U1

RU144574U1 - THERMOMETER

Info

Publication number: RU144574U1
Application number: RU2014109471/28U
Authority: RU
Inventors: Фидус Ахмадиевич Карамов; Виктор Дмитриевич Щербаков; Иван Владимирович Клюшкин; Руслан Ильгизарович Фаттахов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Производственно-торговое объединение "Медтехника"
Priority date: 2014-03-12
Filing date: 2014-03-12
Publication date: 2014-08-27

Abstract

Измеритель температуры, содержащий последовательно соединенные электронный измерительный блок, соединительный элемент и первичный преобразователь информации, отличающийся тем, что первичный преобразователь информации выполнен в виде чувствительного элемента с заданной теплоемкостью с теплоизолирующим слоем, имеющим коэффициент теплопроводности λне более 0,02 Вт/м·К, размещенным между чувствительным элементом и соединительным элементом, который выполнен в виде гибкого элемента с коэффициентом теплопроводности λне более 0,2 Вт/м·К, с соответствующими электропроводящими проводами и электроизолирующей оболочкой.A temperature meter containing a series-connected electronic measuring unit, a connecting element and a primary information transducer, characterized in that the primary information transducer is made in the form of a sensitive element with a given heat capacity with an insulating layer having a thermal conductivity coefficient λ of not more than 0.02 W / m · K, placed between the sensitive element and the connecting element, which is made in the form of a flexible element with a thermal conductivity λ of not more than 0.2 W / m · K, s appropriate conductive wires and an insulating sheath.

Description

Полезная модель относится к области измерительной техники, в частности к приборам для измерения температуры локального участка поверхности.The utility model relates to the field of measurement technology, in particular to devices for measuring the temperature of a local surface area.

Известно устройство для локального измерения температуры, включающее температурный датчик, выполненный в виде резистивного датчика, подключенного по трехпроводной схеме, управляемый генератор тока, масштабирующий усилитель баланса моста, сумматор, аналого-цифровой преобразователь, первый-третий резисторы, жидкокристаллический индикатор и соединенный с ним и шинами питания монитор питания, при этом первый вывод температурного датчика соединен с выходом управляемого генератора тока, связанного с отрицательной шиной питания, первым входом сумматора и первым сигнальным входом аналого-цифрового преобразователя, второй вывод температурного датчика подключен к первому входу масштабирующего усилителя баланса моста, а третий вывод температурного датчика к первому резистору, второй управляющий выход масштабирующего усилителя баланса моста подключен ко входу управляемого генератора тока, а третий его выход к точке соединения второго и третьего резисторов, второй вывод второго резистора связан со вторым выводом первого резистора, положительной шиной питания и вторым входом сумматора, а второй вывод третьего резистора заземлен, при этом выход сумматора связан с первым входом опорного напряжения аналого-цифрового преобразователя, группа выходов которого подключена к группе входов жидкокристаллического индикатора, причем температурный датчик может представлять собой платиновый термометр сопротивления. Патент РФ №2296962, опубликованный 10.04.2007 г.A device for local temperature measurement, including a temperature sensor made in the form of a resistive sensor connected in a three-wire circuit, a controlled current generator, a scaling bridge balance amplifier, an adder, an analog-to-digital converter, first-third resistors, a liquid crystal indicator and connected to it and the power monitor, the first output of the temperature sensor is connected to the output of a controlled current generator associated with the negative power bus, the first in by the adder and the first signal input of an analog-to-digital converter, the second output of the temperature sensor is connected to the first input of the scaling bridge balance amplifier, and the third output of the temperature sensor to the first resistor, the second control output of the scaling bridge balance amplifier is connected to the input of the controlled current generator, and its third output to the connection point of the second and third resistors, the second terminal of the second resistor is connected to the second terminal of the first resistor, a positive power bus and the second input adder house, and the second terminal of the third resistor is grounded, wherein the output of the adder is connected to a first reference voltage input ADC, which outputs a group connected to the group of the liquid crystal display inputs, the temperature sensor may be a platinum resistance thermometer. RF patent No. 2296962, published April 10, 2007

Известен измеритель температуры, выбранный в качестве прототипа, который содержит последовательно соединенные первичный преобразователь информации, соединительный элемент и электронный измерительный блок. «Термостаты и показывающие термометры», Каталог фирмы «ЮМО», оборотная сторона титульного листа журнала «Средства измерения температуры», Издательство JUMO, ООО Фирма «ЮМО», 115162, ул. Люсиновская, д. 70, г. Москва. Копия прототипа прилагается к материалам данной заявки.A known temperature meter, selected as a prototype, which contains a series-connected primary information converter, a connecting element and an electronic measuring unit. “Thermostats and showing thermometers”, Catalog of the YuMO company, back side of the cover page of the journal Temperature Measuring Instruments, JUMO Publishing House, YuMO Firm LLC, 115162, ul. Lyusinovskaya, d. 70, Moscow. A copy of the prototype is attached to the materials of this application.

Недостатком измерителя температуры по прототипу является наличие погрешности измерения, обусловленной неопределенным временем установления измеряемого сигнала, невозможность установки первичного преобразователя информации в местах не прямой доступности и наличие зависимости результатов измерений от температуры окружающей среды.The disadvantage of a temperature meter according to the prototype is the presence of a measurement error due to the uncertain time of establishment of the measured signal, the inability to install the primary information converter in places of non-direct accessibility and the presence of the dependence of the measurement results on the ambient temperature.

Решаемая техническая задача в предлагаемой полезной модели заключается в устранении зависимости результатов измерений от температуры окружающей среды, в уменьшении постоянной времени замера температуры и в обеспечении возможности измерений в местах не прямой видимости и доступности.The technical problem to be solved in the proposed utility model is to eliminate the dependence of the measurement results on the ambient temperature, to reduce the time constant for measuring the temperature, and to provide the possibility of measurements in places of non-direct visibility and accessibility.

Решаемая техническая задача в измерителе температуры, содержащем последовательно соединенные электронный измерительный блок, соединительный элемент и первичный преобразователь информации, достигается тем, что первичный преобразователь информации выполнен в виде чувствительного элемента с заданной теплоемкостью с теплоизолирующим слоем имеющим коэффициент теплопроводности λ₁ не более 0,02 Вт/м·К размещенным между чувствительным элементом и соединительным элементом, который выполнен в виде гибкого элемента с коэффициентом теплопроводности λ₂ не более 0,2 Вт/м·К, с соответствующими электропроводящими проводами и электроизолирующей оболочкой.The technical problem to be solved in a temperature meter containing a series-connected electronic measuring unit, a connecting element and a primary information converter is achieved by the fact that the primary information converter is made in the form of a sensitive element with a given heat capacity with a heat-insulating layer having a thermal conductivity λ _{1 of} not more than 0.02 W / m · K placed between the sensitive element and the connecting element, which is made in the form of a flexible element with a coefficient of heat water content λ ₂ not more than 0.2 W / m · K, with the corresponding conductive wires and an insulating sheath.

На фиг. 1 изображена блочная схема предлагаемого измерителя температуры.In FIG. 1 shows a block diagram of the proposed temperature meter.

На фиг. 2 изображен соединительный элемент в разрезе, с чувствительным элементом.In FIG. 2 shows a connecting element in section, with a sensitive element.

Измеритель температуры (фиг. 1, 2) содержит первичный преобразователь информации, выполненный в виде чувствительного элемента 1, выполненного, например, в виде терморезистора, с заданной теплоемкостью, которой определяется время установления значения температуры, например, может составлять 10 сек., с теплоизолирующим слоем 2, например, из пенопласта, который расположен между чувствительным элементом 1 и соединительным элементом, который выполнен в виде гибкого элемента 3, например, из поливинилхлоридной трубки, с соответствующими электропроводящими проводами 4, с зазором 5 и электроизолирующей оболочкой 6, например, из материала поливинилхлорида. Соединительный элемент, выполненный в виде гибкого элемента 3, соединен с электронным измерительным блоком 7.The temperature meter (Fig. 1, 2) contains a primary information converter, made in the form of a sensing element 1, made, for example, in the form of a thermistor, with a given heat capacity, which determines the time it takes for the temperature value to be set, for example, it can be 10 seconds, with a heat insulating layer 2, for example, of foam, which is located between the sensing element 1 and the connecting element, which is made in the form of a flexible element 3, for example, of a polyvinyl chloride tube, with the corresponding electrical lead wires 4, with a gap of 5 and an electrically insulating sheath 6, for example, of polyvinyl chloride material. The connecting element, made in the form of a flexible element 3, is connected to an electronic measuring unit 7.

Теплоизолирующий слой 2 имеет коэффициент теплопроводности λ₁ не более 0,02 Вт/м·К. Гибкий элемент 3 имеет коэффициент теплопроводности λ₂ не более 0,2 Вт/м·К. Значение данных величин - теплоизолирующий слой 2 имеет коэффициент теплопроводности λ₁ не более 0,02 Вт/м·К., гибкий элемент 3 имеет коэффициент теплопроводности λ₂ не более 0,2 Вт/м·К. именно такое, так как при других значениях этих величин не будет достигнута решаемая техническая задача.The heat-insulating layer 2 has a thermal conductivity coefficient λ _{1 of} not more than 0.02 W / m · K. The flexible element 3 has a thermal conductivity coefficient λ _{2 of} not more than 0.2 W / m · K. The value of these quantities is the heat-insulating layer 2 has a thermal conductivity coefficient λ _{1 of} not more than 0.02 W / m · K. The flexible element 3 has a thermal conductivity coefficient λ _{2 of} not more than 0.2 W / m · K. just such, since with other values of these quantities the technical problem to be solved will not be achieved.

Соединительный элемент, выполненный в виде гибкого элемента 3, представленный на фиг. 2, содержит оболочку 6 гибкого элемента 3, электропроводящие провода 4, например, три провода. Имеется зазор 5 между элементами гибкого элемента 3. На фиг. 2 представлено соединение гибкого элемента 3 с чувствительным элементом 1.The connecting element made in the form of a flexible element 3, shown in FIG. 2, comprises a sheath 6 of a flexible element 3, electrically conductive wires 4, for example, three wires. There is a gap 5 between the elements of the flexible element 3. In FIG. 2 shows the connection of the flexible element 3 with the sensor element 1.

В качестве электронного измерительного блока 7, в примере конкретной реализации, может быть использовано покупное изделие производимое фирмой НПП «Элемер», Москва, г. Зеленоград, пр-д 4807, д. 7, стр. 1. (Каталог продукции фирмы НПП «Элемер», датчики давления, датчики температуры, вторичные приборы, метрологическое оборудование.) «Надежные средства и системы технического контроля», стр. 365. Копия данной страницы каталога прилагается к материалам заявки на полезную модель.As an electronic measuring unit 7, in the example of a specific implementation, a purchased product manufactured by NPP Elemer, Moscow, Zelenograd, pr-d 4807, d. 7, p. 1 can be used. (Product catalog of NPP Elemer ”, Pressure sensors, temperature sensors, secondary instruments, metrological equipment.)“ Reliable means and technical control systems ”, page 365. A copy of this catalog page is attached to the application materials for a utility model.

Рассмотрим предлагаемый измеритель температуры в работе. Последовательность работы предлагаемого измерителя температуры следующая. Измеритель температуры подключают к блоку питания, который на чертежах не показан. Включают питание измерителя температуры. Предварительный этап подготовки измерений заканчивают тогда, когда стабильно устанавливается значение температуры на индикаторе электронного измерительного блока 6, что свидетельствует о готовности прибора к измерениям. Далее чувствительный элемент 1 устанавливают на соответствующую точку поверхности плотно, без зазора между поверхностью и плоскостью чувствительного элемента 1. Измерение заканчивают тогда, когда стабильно устанавливается значение измеряемой температуры на индикаторе прибора, это свидетельствует о «нагреве» или «охлаждении» чувствительного элемента 1 до температуры контролируемой поверхности. На одно измерение температуры требуется от 2 сек. до 5 сек. Измерение температуры следующей точки поверхности проводят аналогично, установив чувствительный элемент 1 на эту точку, используя гибкость соединительного элемента 3. По сравнению с прототипом, предлагаемый измеритель температуры устраняет зависимость результатов измерений от температуры окружающей среды, уменьшает постоянную времени замера температуры и обеспечивает возможность измерений в местах не прямой видимости. В предлагаемом измерителе температуры устраняется зависимость результатов измерений от температуры окружающей среды по сравнению с прототипом за счет наличия теплоизолирующего слоя 2 с коэффициентом теплопроводности λ₁ не более 0,02 Вт/м·К, и поэтому влияние температуры окружающей среды на измерения не сказывается и одновременно уменьшается постоянная времени замера температуры. Выполнение соединительного элемента в виде гибкого элемента 3 обеспечивает возможность измерения в местах не прямой видимости.Consider the proposed temperature meter in operation. The sequence of operation of the proposed temperature meter is as follows. The temperature meter is connected to a power supply, which is not shown in the drawings. Turn on the power of the temperature meter. The preliminary stage of preparation of measurements is completed when the temperature value is stably set on the indicator of the electronic measuring unit 6, which indicates the readiness of the device for measurements. Next, the sensor 1 is installed on the corresponding point on the surface tightly, without a gap between the surface and the plane of the sensor 1. Measurement is completed when the measured temperature is stably set on the indicator of the device, this indicates a “heating” or “cooling” of the sensor 1 to a temperature controlled surface. On one measurement of temperature is required from 2 sec. up to 5 sec. The temperature measurement of the next surface point is carried out similarly, by installing the sensitive element 1 at this point, using the flexibility of the connecting element 3. Compared with the prototype, the proposed temperature meter eliminates the dependence of the measurement results on the ambient temperature, reduces the time constant of temperature measurement and provides the possibility of measurements in places not line of sight. The proposed temperature meter eliminates the dependence of the measurement results on the ambient temperature in comparison with the prototype due to the presence of a heat-insulating layer 2 with a thermal conductivity λ _{1 of} not more than 0.02 W / m · K, and therefore the influence of ambient temperature on the measurements does not affect and at the same time the time constant of the temperature measurement decreases. The implementation of the connecting element in the form of a flexible element 3 provides the ability to measure in places not line of sight.

Claims

A temperature meter containing a series-connected electronic measuring unit, a connecting element and a primary information transducer, characterized in that the primary information transducer is made in the form of a sensitive element with a given heat capacity with a heat-insulating layer having a thermal conductivity λ _{1 of} not more than 0.02 W / m K placed between the sensitive element and the connecting element, which is designed as a flexible member with a coefficient of thermal conductivity λ ₂ is not more than 0.2 W / mK , With the respective conductive wires and electrically insulating sheath.