SU1422024A2 - Устройство дл измерени температуры - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к термометрии и позвол ет повысить точность измерений путем улучшени  воспроиз- . водимости метрологических характеристик . В устройстве тепловьфавниванлцее тело выполнено из двух -частей 11 и 12, электроизолированных друг от друга посредством изол ции 13. В полост х тепловыравнивающего тела, геометрические оси которых расположены на одной изотермической поверхности 16, размещены свободные концы 14 термоэлектрического преобразовател  и термочувствительный резистор. Непосредственный контакт концов 14 термоэлектрического преобразовател  с теп- ловыравнивающим телом и размещение их на изотермической поверхности обеспечивает равенство температур при каждой повторной сборке, что позвол ет снизить трудоемкость настройки устройства. 2 ил i (Л 75 N) 15

Description

1

Изобретение относитс  к термометрии , а именно к устройствам дл  измерени  температуры различньгх проце с4в с использованием в качестве чув с- вительного элемента термоэлектри- ч ского преобразовател -термопары и  вл етс  усоверпенствованием изобретени  по авт.ев,.№ 1337676о

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений путем улучшени  воспроизводимости метрологических характеристик. I На фиг. 1 приведена электрическа с|хема устройства; на фиго 2 - тепло В|ыравниваю1цее тело, аксонометри , i Устройство содержит термоэлектрический преобразователь 1 . (термопару ), четырехплечий электрический

мост, образованный термочувствитель rtbiM резистором 2 и термонезависимыми резисторами 3-5, причем резистор j моста, противолежащий термочувствительному резистору 2, выполнен со i aBHbiM из двух последовательно включенных резисторов 5 и 5 , измерительный прибор 6, включенный последовательно с термоэлектрическим преобразователем 1 в измерительную диагональ моста (точки сии). Точки сие моста соединены с входами дифференциального усилител  7, выход которого соединен с базой бипо- (Л рного управл ющего транзистора 8, коллекторно-эмиттерный переход которого включен последовательно с нагревателем 9, размещённым на наружно поверхности тепловыравнивающего тел 10, выполненного из двух частей П и 12, электроизолированных одна от другой посредством изол ции 13 (фиг. 2)о

С каждой из частей 11 и 12 тепло выравнивающего тела имеют непосредственный тепловой контакт свободные концы 14 термоэлектрического преобразовател  1: в процессе сборки каждый свободный конец 14 размещаетс  в полости на соответствующей части 11 или 12 и закрепл етс  изол цией 13 (например, изол ционной лентой), котора  одновременно осуществл ет и их электрическую изол цию. Геометрические оси полостей, в которых размещаютс  свободные концы термоэлектрического преобразовател  и темочувствительный резистор 2 (полост 15), расположены на одной изотермической поверхности 16, имеющей дл 

0

5

5

0

0

0

5

0

5

цилиндрического тепловыравнивающего тела форму цилиндра с произвольн ым радиусом (на фиг.2 показана пунктиром ) .,

Затем обе части тепловыравнивающего тела 10 соедин ют друг с другом. Поверх нагревател  9 на тепловырав- нивающее тело наноситс  теплоизол ци  (на фиг. 2 не показана). Питание нагревател  9 и электрического моста осуществл етс  от стабилизированного источника 17 питани .

Устройство работает следующим образом .

Напр жение от источника 17 питани  подаетс  на нагреватель 9 и диагональ питани  ав электрического Напр жение , снимаемое с

моста

точек с и е на вход операционного усилител  7, не равно нулю, поэтому на входе усилител  7 по вл етс  напр жение, которое открьшает управл ющий транзистор 8 и по нагревателю 9 протекает ток, разогревающий тепло- выравнивающее тело 10. При достижении расчетной температуры, котора  выбираетс  выше максимального значени , ожидаемого в месте размещени  свободных концов 14 термоэлектрического преобразовател  1, напр жение становитс  равным нулю, управл ющий транзистор 8 прикрьшаетс  и ток через нагреватель 9 уменьшаетс . с Пол рность сигнала Uce выбираетс  таким образом, что при температуре меньше расчетной транзистор 8 открываетс  и по нагревателю 9 течет ток, а при температуре, равной или болше расчетной, транзистор 14 прикрываетс  и ток через нагреватель 12 уменьшаетс .

После достижени  теплового равновеси , когда температура термочувствительного резистора 7 и свободных концов 14 термоэлектрического преобразовател  1 сравниваетс  с расчетной , разбаланс в измерительной диагонали электрического моста (между точками с и d) становитс  равным тер- моЭДС свободных концов 14 термоэлектрического преобразовател . Эта тер- моЭДС складьшаетс  с термо-ЭДС тер- моэлектрического преобразовател  1 и измерительный прибор 6 автоматически показьшает значение температуры с учетом компенсации вли ни  изменени  :гемпературы свободных концов термоэлектрического преобразовател .

Благодар  непосредственному контакту свободных концов 14 термоэлектрического преобразовател  с тепло- вьфавнивающим телом 10 и размещению их на изотермической поверхности, обеспечиваетс  равенство температур при каждой повторной сборке, что обеспечивает воспроизводимость характеристик и позвол ет снизить трудоемкость сборки и настройки устройства .

За счет работы системы регулировани , состо щей из операционного усилител  7 и управл ющего транзистора 1А, температура в месте размещени  свободных концов 14 термоэлектричес

10

15

Claims (1)

1. кого преобразовател  измен етс  в узких пределах (не более 0,5 С). Формула изобретени  Устройство дл  измерени  температуры по авт.св. 1337676, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений, тепло- вьфавнивающее тело вьтолнено из двух электроизолированных одна от другой частей, а геометрические оси полостей , в которых размещены термочув- .ствительный резистор и свободные концы термоэлектрического преобразовател , контактирунщие каждый с одной из частей тепловыравнивающего тела, расположены на одной изотермической поверхности .

   Ф//г/