RU2066853C1 - Устройство для измерения температуры - Google Patents
Устройство для измерения температуры Download PDFInfo
- Publication number
- RU2066853C1 RU2066853C1 RU93027128A RU93027128A RU2066853C1 RU 2066853 C1 RU2066853 C1 RU 2066853C1 RU 93027128 A RU93027128 A RU 93027128A RU 93027128 A RU93027128 A RU 93027128A RU 2066853 C1 RU2066853 C1 RU 2066853C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- generator
- frequency
- output
- radio receiver
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
Использование: тепловые измерения, а именно устройства для измерения температуры с бесконтактной (дистанционной) передачей сигнала от измерительного датчика к регистрирующему устройству, и позволяет значительно расширить диапазон измеряемых температур. Сущность изобретения: устройство содержит термозависимый пьезорезонатор 1 в качестве датчика температуры с параллельно подключенным к нему конденсатором 2. К ним подключена первая электромагнитная рамка 5. Расположенная параллельно к ней вторая электромагнитная рамка 6 подключена одним концом к выходу перестраиваемого по частоте генератора 4 и к входу радиоприемника 3 с регистратором, а вторым концом - к общей шине. Выход радиоприемника 3 с регистратором соединен с управляющим входом перестраиваемого по частоте генератора 4. Корпуса перестраиваемого по частоте генератора 4 и радиоприемника 3 с регистратором подключены к общей шине. Радиоприемник 3 с регистратором содержит амплитудный детектор 7, дифференцирующее устройство 8, пороговое устройство 9, формирователь 10 пилообразного напряжения, электронный ключ 11, управляемый делитель 12 частоты, опорный генератор 12, фазовый детектор 14, фильтр 15 низких частот и регистратор 16. 3 ил.
Description
Изобретение относится к тепловым измерениям, а именно к устройствам для измерения температуры с бесконтактной (дистанционной) передачей сигнала от измерительного датчика к регистрирующему устройству.
Известно устройство для измерения температуры при термообработке мясных продуктов, включающее термообрабатывающую камеру, оборудованную измерителем температуры с дистанционной передачей сигнала от преобразователя температуры к регистрирующему устройству. (Патент Венгрии N T/48107, кл. A 23 B 4/00, 1989).
Однако это устройство имеет ограниченное пространственное разделение датчика температуры и регистратора температуры, при этом источник питания должен быть установлен внутри термообрабатывающей камеры.
Известно устройство для измерения температуры при термообработке мясных продуктов, включающее камеру, снабженную штуцерами для подачи и отвода теплоносителя. В верхней части камеры размещен датчик и отвод теплоносителя. В верхней части камеры размещен датчик для измерений температуры. (Патент Германии N 276028, кл. A 23 B 4/04, 1990).
Недостатком известного устройства является отсутствие возможности измерения температуры внутри мясопродукта.
Известно устройство для измерения температуры при термообработке мясных продуктов, включающее камеру, в которой установлена стерилизационная труба и несколько последовательных трубчатых теплообменников. Теплоообменники и стерилизационная труба
соединены друг с другом, образуя единый объем. Устройство для измерения температуры включает измерительный преобразователь температуры с контактной передачей сигнала к регистрирующему устройству. (Патент ЕВП N 0338615, кл. A 23 B 4/04, 1989).
соединены друг с другом, образуя единый объем. Устройство для измерения температуры включает измерительный преобразователь температуры с контактной передачей сигнала к регистрирующему устройству. (Патент ЕВП N 0338615, кл. A 23 B 4/04, 1989).
Недостатком известного устройства является необходимость размещения внутри термообрабатывающей камеры измерительного преобразователя температуры и регистрирующей аппаратуры, что приводит к значительному усложнению технологического оборудования.
Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому является устройство для измерения температуры при термообработке мясных продуктов, содержащее термозависимый пьезорезонатор в качестве датчика температуры, включенный в частотнозадающую цепь измерительного преобразователя, выполненного в виде двухконтурного параметрического генератора с некратными частотами, генератор накачки для возбуждения измерительного преобразователя и радиоприемник, в состав которого входит регистратор. (Авторское свидетельство СССР N 864027, кл. G 01 K 7/32, 1981).
Однако известное устройство имеет недостаточный диапазон измеряемых температур. Это объясняется тем, что в известном устройстве нарушаются условия возбуждения двухконтурного параметрического генератора, если пределы перестройки резонансной частоты термозависимого пьезорезонатора превысят некоторую пороговую величину, определяемую условием баланса амплитуд и фаз параметрического генератора.
Задачей настоящего изобретения является расширение диапазона измеряемых температур.
Сущность изобретения заключается в том, что в известное устройство для измерения температуры, содержащее термозависимый пьезорезонатор в качестве датчика температуры, конденсатор и радиоприемник с регистратором, введены перестраиваемый по частоте генератор и две электромагнитные рамки, расположенные параллельно друг относительно друга, причем первая электромагнитная рамка подключена к выходам параллельно включенных термозависимого пьезорезонатора и конденсатора, вторая электpомагнитная рамка подключена одним концом к выходу перестраиваемого по частоте генератора и к входу радиоприемника с регистратором, а вторым концом к общей шине, выход радиоприемника с регистратором соединен с управляющим входом перестраиваемого по частоте генератора, корпуса перестраиваемого по частоте генератора и радиоприемника с регистратором подключены к общей шине.
Датчик с термочувтвительным элементом расположен в центре батона мясопродукта и измеряет температуру внутри мясопродукта в процессе его термообработки, а приемник с регистратором расположены вне термообрабатывающей камеры, при этом осуществляется беспроводная передача информации.
На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для измерения температуры при термообработке мясных продуктов; на фиг. 2 приведена структурная схема приемника с регистратором; на фиг. 3 приведена циклограмма работы устройства.
Устройство (фиг. 1) содержит термозависимый пьезорезонатор 1, конденсатор 2, радиоприемник 3 с регистратором, перестраиваемый по частоте генератора 4 и две электромагнитные рамки 5 и 6.
Радиоприемник 3 с регистратором (фиг. 2) содержит амплитудный детектор 7 (АД), дифференцирующее устройство 8, пороговое устройство 9, формирователь 10 пилообразного напряжения, электронный ключ 11, управляемый делитель 12 частоты, опорный генератор 13, фазовый детектор 14 (ФД), фильтр 15 низких частот (ФНЧ) и регистратор 16.
В устройстве для измерения температуры при термообработке мясных продуктов (фиг. 1) первая электромагнитная рамка 5 подключена к параллельно соединенным конденсатору 2 и термозависимому пьезорезонатору 1, вторая электромагнитная рамка 6 подключена одним концом к выходу перестраиваемого по частоте генератора 4 и к входу радиоприемника 3 с регистратором, а вторым концом к общей шине. Выход радиоприемника 3 с регистратором соединен с управляющим входом перестраиваемого по частоте генератора 4. Корпуса, перестраиваемого по частоте генератора 4 и радиоприемника 3 с регистратором, подключены к общей шине. Первая и вторая электромагнитные рамки 5 и 6, расположены параллельно друг относительно друга.
В радиоприемнике 3 с регистратором (фиг. 2) выход амплитудного детектора (АД) 7 соединен с входом дифференцирующего устройства 8, выход которого соединен с входом порогового устройства 9, выход которого соединен с первым входом электронного ключа 11 и с входом "сброс" формирователя 10 пилообразного напряжения, выход которого соединен со вторым входом электронного ключа 11 и с входом управления управляемого делителя 12 частоты. Выход опорного генератора 13 соединен с тактовым входом фазового детектора 14 (ФД), информационный вход которого соединен с выходом управляемого делителя 12 частоты. Выход фазового детектора 14 соединен с входом фильтра 15 низких частот (ФНЧ). Выход электронного ключа 11 соединен с входом регистратора 16. Вход амплитудного детектора 7 и информационный вход управляемого делителя 12 частоты подключены к первому концу второй электромагнитной рамки 6. Выход фильтра 15 низких частот соединен с управляющим входом перестраиваемого по частоте генератора 4 (фиг. 1).
Устройство работает следующим образом.
Перестраиваемый по частоте генератор 4 (фиг. 1) формирует на своем выходе гармонический сигнал, частота колебаний которого изменяется по линейному пилообразному закону. Эти колебания поступают на излучающую рамку 6. В результате прохождения тока через рамку 6 по обе стороны от ее плоскости формируется периодическое электромагнитное поле, изменяющейся частоты. Это поле воздействует на электромагнитную рамку 5 и наводит в ней электрический сигнал. Электромагнитная рамка 5 в совокупности с подключенными к ее концам конденсатора 2 и паразитной емкостью пьезорезонатора 1 образует резонансный контур, полоса пропускания которого совпадает с диапазоном перестройки частоты формируемого генератором 4 радиосигнала. Наведенный в рамке 5 сигнал прикладывается к выводам термозависимого пьезорезонатора 1. До тех пор, пока частота излучаемых рамкой 5 колебаний и наводимого в рамке 6 сигнала отлична от частоты настройки термозависимого пьезорезонатора 1, он практически не оказывает шунтирующего действия на резонансный контур, образованный индуктивностью рамки 5, емкостью конденсатора 2 и паразитной емкостью пьезорезонатора 1. Но как только частота формируемых генератором 4 и излучаемых рамкой 5 электромагнитных колебаний в процессе линейного ее измерения станет равной резонансной частоте термозависимого пьезорезонатора 1, произойдет резкое шунтирование вышеуказанного резонансного контура малым омическим сопротивлением пьезорезонатора 1. А поскольку рамка 6 и рамка 5 имеют довольно высокую индуктивную связь, то одновременно произойдет шунтирование и рамки 5, подключенной к выходу перестраиваемого генератора 4. Это приведет к резкому падению амплитуды выходного сигнала генератора 4, что и обнаружится приемником 3 и послужит сигналом для регистрации значения частоты колебаний, формируемых в данный момент генератором 4. Таким образом, значение зарегистрированной в радиоприемнике 3 частоты колебаний будет равно частоте настройки термозависимого пьезорезонатора 1, которая однозначно определяется температурой мясопродукта, внутри которого размещен термозависимый пьезорезонатор 1 датчик температуры.
Радиоприемник 3 с регистратором (фиг. 2) работает следующим образом.
Управляемый делитель 12 частоты, опорный генератор 13, фазовый детектор 14 и фильтр 15 низких частот в совокупности с перестраиваемым генератором 4 (фиг. 1) образуют синтезатор частоты с кольцом ФАП, структурная схема и описание работы которого широко известны ("Проектирование радиопередающих устройств с применением ЭВМ" под ред. О.З.Алексеева, М. Радио и связь, 1987, с. 319-323. рис. 10.18). В этом синтезаторе частоты управляемый делитель 12 частоты выполняет функцию делителя с переменным коэффициентом деления (ДПКД), зависящим от величины напряжения, поступающего на его управляющий вход.
Формирователь 10 пилообразного напряжения формирует на своем выходе линейно нарастающее напряжение Uф(t) (фиг. 3а). Под действием этого напряжения происходит последовательная смена коэффициента деления в делителе 12 частоты, что приводит к непрерывному линейному изменению частоты формируемых перестраиваемым по частоте генератором 4 сигналов fr(t) (фиг. 3б). Это изменение частоты происходит до тех пор, пока она не станет равной частоте настройки fр термозависимого пьезорезонатора 1 (момент t1 на фиг. 3б). До наступления момента равенства этих частот амплитуда выходного сигнала генератора 4 U2(t) остается практически постоянной, медленные и небольшие изменения которой определяются лишь неравномерностью амплитудно-частотной характеристики тракта на выходе генератора 4 (фиг. 3б), а это означает, что уровень продетектированного амплитудным детектором 7 сигнала UАД(t) также остается практически постоянным (фиг. 3г), что в свою очередь, обуславливает практически нулевой уровень сигнала на выходе дифференцирующего устройства 8 Uдиф.(t) (фиг. 3д). Но как только частота формируемых генератором 4 радиосигналов станет равной частоте настройки пьезорезонатора 1, произойдет, как уже указывалось выше, шунтирование рамки 6, а значит изменение сопротивления нагрузки генератора 4. Это приведет к резкому уменьшению уровня огибающей сигнала на выходе генератора 4 (момент t1 на фиг. 3в). Скорость и форма изменения огибающей определяются скоростью линейного изменения частоты сигнала на выходе генератора 4 и формой амплитудно-частотной характеристики пьезорезонатора 1. Изменение огибающей сигнала вызовет изменение уровня напряжения UАД(t) на выходе амплитудного детектора 7 (фиг. 3г), что, в свою очередь, вызовет появление отрицательного выброса напряжения в выходном сигнале дифференцирующего устройства 8 (фиг, 3д). Как только величина этого выброса превысит некоторое пороговое напряжение Uпор, на выходе порогового устройства 3 сформируется импульс постоянной амплитуды длительностью τo (фиг. 3е), который поступает на вход "сброс" формирователя 10 пилообразного напряжения и на управляющий вход электронного ключа 11. Под действием этого импульса через электронный ключ 11 на регистратор 16 поступает напряжение с выхода формирователя 10, величина которого определяется частотой настройки термозависимого пьезорезонатора 1 - датчика температуры, а значит и температурой среды, в которую он помещен. При поступлении этого импульса на вход "сброс" формирователя 10 пилообразного напряжения происходит линейное уменьшение уровня выходного напряжения формирователя на величину Δ U (обратный ход "пилы" на фиг. 3а). Скорость этого уменьшения выбирается максимально возможной из условия не нарушения режима слежения замкнутого кольца ФАП рассматриваемого синтезатора частот. Величина DU (или эквивалентная ей длительность импульса to) выбирается такой, чтобы под ее действием произошло изменение частоты выходного сигнала перестраиваемого по частоте генератора 4, которое обеспечит "выбег" этой частоты из полосы пропускания пьезозонатора 1.
После этого формирователь 10 пилообразного напряжения вновь начинает формировать линейно возрастающее с прежней скоростью напряжение, приводящее к повторной процедуре совпадения частоты выходного сигнала перестраиваемого по частоте генератора 4 и резонансной частоты термозависимого пьезорезонатора 1 и регистрации значения частоты пьезорезонатора, т.е. измеряемой температуры.
Таким образом в рассматриваемом устройстве для измерения температуры при термообработки мясных продуктов устанавливается режим импульсного динамического слежения и регистрации в моменты времени t1, t2, tn температуры среды, в которую помещен термозависимый пьезорезонатор 1.
Предложенное устройство для измерения температуры при термообpаботке мясных продуктов не требует для своего изготовления сложного оборудования и, следовательно, может быть реализовано в промышленных условиях, а актуальность решаемой задачи (повышение качества мясных продуктов) определяет большое практическое значение предложенного изобретения.
Claims (1)
- Устройство для измерения температуры, содержащее термозависимый пьезорезонатор в качестве датчика температуры и конденсатор, параллельно включенные, генератор и радиоприемник с регистратором, отличающееся тем, что в него введены две электромагнитные рамки, расположенные параллельно друг относительно друга, причем первая электромагнитная рамка подключена к выходам термозависимого пьезорезонатора и конденсатора, вторая электромагнитная рамка подключена одним концом к выходу генератора, выполненного перестраиваемым по частоте, и к входу радиоприемника с регистратором, а вторым концом к общей шине, выход радиоприемника с регистратором соединен с управляющим входом генератора, корпус генератора и корпус радиоприемника с регистратором подключены к общей шине.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93027128A RU2066853C1 (ru) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | Устройство для измерения температуры |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93027128A RU2066853C1 (ru) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | Устройство для измерения температуры |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93027128A RU93027128A (ru) | 1995-10-20 |
RU2066853C1 true RU2066853C1 (ru) | 1996-09-20 |
Family
ID=20141849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93027128A RU2066853C1 (ru) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | Устройство для измерения температуры |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2066853C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2475713C1 (ru) * | 2011-09-28 | 2013-02-20 | Закрытое акционерное общество "Межрегиональное Производственное Объединение Технического Комплектования "Технокомплект" | Устройство для измерения температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением |
-
1993
- 1993-05-14 RU RU93027128A patent/RU2066853C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Патент ЕПВ N 0338615, кл. A 23 B 4/04, опублик. 1989. 2. Авторское свидетельство СССР N 864027, кл. G 01 K 7/32, опублик. 1981. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2475713C1 (ru) * | 2011-09-28 | 2013-02-20 | Закрытое акционерное общество "Межрегиональное Производственное Объединение Технического Комплектования "Технокомплект" | Устройство для измерения температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0202375B1 (en) | Tire pressure indicating device | |
US6851313B2 (en) | Vibratory level sensor | |
US6628229B1 (en) | Stabilization of oscillators in a radar level transmitter | |
EP0101114B1 (en) | An apparatus for detecting deposition of ice or the like | |
JPS5833551Y2 (ja) | 物体の振動を測定する装置 | |
JPH01193607A (ja) | 誘電マイクロ波共振器の使用方法およびセンサ回路 | |
RU2066853C1 (ru) | Устройство для измерения температуры | |
JP2604181B2 (ja) | 超音波による非接触温度/圧力検知方法 | |
SE428971B (sv) | Optisk sensor | |
EP0490274A2 (en) | Optical pulse oscillator and light frequency measuring apparatus using the same | |
EP3644512A1 (en) | Oscillation sensor with calibration unit and measurement device | |
CN111103625A (zh) | 带有校准单元和测量装置的振动传感器 | |
CN107846219A (zh) | 一种改进型cpt原子态共振系统 | |
RU2579359C1 (ru) | Способ измерения физической величины | |
JPH0775700B2 (ja) | 固有共振振動に対する機械振動系の自励振回路装置 | |
SU1185101A1 (ru) | Сигнализатор уровн криогенной жидкости | |
JP2001017916A (ja) | 超音波回路 | |
SU737884A1 (ru) | Устройство дл измерени электрофизических характеристик пьезокерамических резонаторов | |
RU2427851C1 (ru) | Способ измерения физической величины | |
JPS6234162B2 (ru) | ||
JP2638636B2 (ja) | 真空測定装置 | |
SU588512A1 (ru) | Устройство дл измерени температурного коэффициента частоты кварцевых резонаторов | |
SU731557A1 (ru) | Устройство дл измерени резонансной и антирезонансной частот пьезоэлектрических резонаторов | |
SU773458A1 (ru) | Устройство дл бесконтактного измерени преимущественно температуры вращающихс элементов машин | |
SU1144011A1 (ru) | Способ измерени гидростатического давлени и устройство дл его осуществлени |