<p>Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для дистанционного измерения температуры и давления в труднодоступных местах. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет одновременного измерения темпе</p></li></ul>
<p>ратуры и давления. Устройство содержит разнородные термоэлектродь: 1 и 2, соединенные в зоне 3 измерения, и термоэлектрод 5, выполненный из материала термоэлектрода 1 и соединенный в зоне измерения с термоэлектродом 2 через резистивный преобразователь 6 давления. К свободным концам термоэлектродов 1 и 2, 2 и 5 подключены соответственно вольтметры 4 и 7. По показаниям вольтметра 4 определяют температуру в зоне измерения. Сопротивление резистивного преобразователя 6 давления изменяется в зависимости от давления в зоне измерения. Это вызывает соответствующее изменение тока в цепи, образованной вольтметром 7, термоэлектродами 2 и 5 и резистивным преобразователем 6, что регистрируется вольтметром 7. Зная температуру в зоне 3 измерения, по разности показаний вольтметров 4 и 7 определяют величину давления.</p>
<p>1 ил.</p>
<p>4* СП</p>
<p>00 м</p>
<p>со</p>
<p>1</p>
<p>1458719</p>
<p>2</p>
<p>Изобретение относится к измерительной технике,и может быть использовано для дистанциойного измерения температуры и давления в труднодоступных местах.</p>
<p>Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет одновременного измерения температуры и давления. Ю</p>
<p>На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.</p>
<p>Устройство содержит разнородные термоэлектроды 1 и 2, электрически соединенные в зоне 3 измерения и 15 образующие рабочий спай термоэлектрического преобразователя. К свободным концам термоэлектродов 1 и 2 подключен вольтметр. 4, Третий термоэлектрод 5, выполненный из материала 20 термоэлектрода 1, электрически соединен в зоне 3 измерения с термоэлектродом 2, образуя рабочий спай второго термоэлектрического преобразователя. В разрыв соединения термоэлект- 25 родов 2 и 5 включен преобразователь 6 давления резистивного типа, сопротивление которого изменяется пропорционально давлению среды в зоне 3 измерения. К свободным концам термо- 30 электродов 5 и 2 подключен второй вольтметр 7, аналогичный вольтметру 4.</p>
<p>Устройство работает следующим образом. 35</p>
<p>Сначала по показаниям вольтметра 4 определяют температуру в зоне 3 измерения. При равенстве давления в зоне 3 измерения атмосферному второй вольтметр 7, подключенный к термоэле-40 ктродам 2 и 5, тарируют так, чтобы во всем диапазоне измеряемых температур его показания совпадали с показаниями вольтметра 4. Такая тарировка необходима для того, чтобы исключить 45 погрешность, вносимую начальным сопротивлением преобразователя 6 давления.</p>
<p>Изменение давления в эоне 3 изме- <sub>5</sub>θ рения приведет к тому, что пропорционально изменится и сопротивление преобразователя 6 давления. По закону Ома ток в цепи, образованной термоэлектродом 2,·преобразователем 6 давления, термоэлектродом 5 и вторым вольтметром 7, также изменится. Следовательно, изменяются и показания вольтметра.</p>
<p>Таким образом, по показаниям вольтметра 4 определяют температуру, а по разнице показаний вольтметров 4 и 7 - давление в зоне 3 измерения.</p>
<p>Напряжение Цу, измеренное вольтметром 7, равно</p>
<p>π = п -----ЛА----* <sup>тп</sup> *вх<sup>+</sup> 14<sup>+</sup> V</p>
<p>где и<sub>гп</sub> - термо-ЭДС между тёрмоэлектродами 2 и 5, равная термо-ЭДС между термоэлектродами 1 и 2 и определяемая по показаниям вольтметра <sup>4</sup>(и<sub>гп</sub>=и<sub>4</sub>);</p>
<p>к<sub>8</sub>, - входное сопротивление вольтметра 7;</p>
<p>К<sub>тэ</sub> - сопротивление термоэлектродов 2 и 5;</p>
<p>К<sub>п</sub> - сопротивление резистивного преобразователя 6 давления, при этом разность ДЦ показаний вольтметров 4 и 7 равна</p>
<p>ли = и<sub>4</sub></p>
<p>___</p>
<p>к»</p>
<p>Оценим разность показаний вольтметров при следующих исходных данных:</p>
<p>температура области измерения равна 20 С</p>
<p>входное сопротивление Кизмерительного прибора равно 0,5 Мом;</p>
<p>сопротивление К<sub>Тэ</sub> жил 1 км термопарного кабеля равно 3769 Ом;</p>
<p>количество резистивных элементов датчика равно 100 шт;</p>
<p>сопротивление К'<sub>п</sub> резистивного датчика при давлении Р = 0 атм равно 50000 Ом;</p>
<p>’ г. <sup>11</sup></p>
<p>сопротивление резистивного датчика при давлении Р = 20 атм равно 21600 Ом.</p>
<p>При давлении 0 атм</p>
<p>- 3769 + 50000</p>
<p><sup>йи</sup>о <sup>и</sup>т<sub>п</sub> 500000~+"3 769™ 50000</p>
<p>= Ц<sub>тп</sub> 0,097 = 1,31 0,097 = 0,127 мВ При давлении 20 атм</p>
<p>3769 + 21600 _</p>
<p>Аи<sub>2(</sub>7 υ<sub>τη</sub> 500000~+<sup>_</sup>3769 + 21600</p>
<p>= и<sub>гп</sub> 0,048 = 1,31 0,048 = 0,063 мВ</p>
<p>Чувствительность по давлению равна</p>
<p>эои) <sub>=</sub> ди<sub>е</sub> - ди<sub>2</sub>?</p>
<p>"э<sup>_</sup>р<sup>_</sup> 20</p>
<p>3</p>
<p>1458719</p>
<p>4</p>
<p>°<sub>л</sub>127 - 0<sub>2</sub>0063</p>
<p><sup>_</sup>~<sup>_</sup>20</p>
<p>0,0032 мВ/атм.</p>
<p>В случае использования более </p>
<p>высокоомных резистивных датчиков, либо увеличив число резистивных датчиков, можно увеличить и чувствительность по давлению.</p><p> The invention relates to a measurement technique and is intended for remote measurement of temperature and pressure in hard to reach places. The aim of the invention is to enhance the functionality by simultaneously measuring the tempo </ p> </ li> </ ul>
<p> Temperatures and pressure. The device contains dissimilar thermoelectrodes: 1 and 2, connected in the measurement zone 3, and the thermoelectrode 5, made of the material of the thermoelectrode 1 and connected in the measurement zone with the thermoelectrode 2 through a resistive pressure converter 6. Voltmeters 4 and 7 are connected to the free ends of thermoelectrodes 1 and 2, 2 and 5, respectively. According to the readings of voltmeter 4, the temperature in the measurement zone is determined. The resistance of the resistive pressure transducer 6 varies depending on the pressure in the measurement zone. This causes a corresponding change in the current in the circuit formed by a voltmeter 7, thermoelectrodes 2 and 5, and a resistive converter 6, which is recorded by a voltmeter 7. Knowing the temperature in zone 3 of measurement, determine the pressure value by the difference in the readings of voltmeters 4 and 7. </ P>
<p> 1 Il. </ p>
<p> 4 * SP </ p>
<p> 00 m </ p>
<p> with </ p>
<p> 1 </ p>
<p> 1458719 </ p>
<p> 2 </ p>
<p> The invention relates to a measurement technique, and can be used for remotely measuring temperature and pressure in hard-to-reach places. </ p>
<p> The purpose of the invention is to expand the functionality of the device due to the simultaneous measurement of temperature and pressure. U </ p>
<p> The drawing shows a diagram of the proposed device. </ p>
<p> The device contains dissimilar thermoelectrodes 1 and 2, electrically connected in zone 3 of measurement and 15 forming the working junction of a thermoelectric converter. A voltmeter is connected to the free ends of thermoelectrodes 1 and 2. 4, the Third thermoelectrode 5, made of the material 20 of the thermoelectrode 1, is electrically connected in the measurement zone 3 with the thermoelectrode 2, forming the working junction of the second thermoelectric converter. In the rupture of the connection of thermoelectric 25 genera 2 and 5, a transducer-type pressure transducer 6 is included, whose resistance varies in proportion to the pressure of the medium in the measurement zone 3. A second voltmeter 7 is connected to the free ends of the thermo-30 electrodes 5 and 2, similar to the voltmeter 4. </ P>
<p> The device works as follows. 35 </ p>
<p> First, according to the readings of a voltmeter 4, determine the temperature in the zone 3 of measurement. In case of equal pressure in the atmospheric measurement zone 3, the second voltmeter 7 connected to the thermoel-40 for electrodes 2 and 5 is calibrated so that its readings coincide with the testimony of the voltmeter 4 over the entire range of measured temperatures. introduced by the initial resistance of the pressure transducer 6. </ p>
<p> The change in pressure in eon 3 will change. <sub> 5 </ sub> θ rhenium will cause the resistance of pressure transducer 6 to change proportionally. According to Ohm’s law, the current in the circuit formed by the thermoelectrode 2, the pressure transducer 6, the thermoelectrode 5 and the second voltmeter 7 will also change. Consequently, the voltmeter readings change. </ P>
<p> Thus, according to the testimony of a voltmeter 4 determine the temperature, and the difference in the readings of voltmeters 4 and 7 - the pressure in the zone 3 of measurement. </ p>
<p> Voltage Zu, measured by a voltmeter 7, is equal to </ p>
<p> π = n ----- LA ---- * <sup> tn </ sup> * in <<sup> + </ sup> 14 <sup> + </ sup> V </ p>
<p> where and <sub> gp </ sub> are the thermo-emf between thermoelectrodes 2 and 5, equal to the thermo-emf between thermoelectrodes 1 and 2 and determined from the readings of the <sup> 4 </ sup> voltmeter (and <sub> gp </ sub> = and <sub> 4 </ sub>); </ p>
<p> to <sub> 8 </ sub>, is the input resistance of the voltmeter 7; </ p>
<p> K <sub> te </ sub> - resistance of thermoelectrodes 2 and 5; </ p>
<p> K <sub> p </ sub> is the resistance of the resistive pressure transducer 6, while the difference of the DC of the readings of voltmeters 4 and 7 is </ p>
<p> li = and <sub> 4 </ sub> </ p>
<p> ___ </ p>
<p> to "</ p>
<p> Let us estimate the difference in the readings of voltmeters with the following initial data: </ p>
<p> The temperature of the measurement area is 20 С </ p>
<p> The input impedance of the Measuring Instrument is 0.5 Mom; </ p>
<p> the resistance K <sub> Te </ sub> lived 1 km of thermocouple cable is 3769 Ohms; </ p>
<p> the number of resistive elements of the sensor is 100 pcs; </ p>
<p> The resistance K '<sub> p </ sub> of a resistive sensor at a pressure of P = 0 atm is equal to 50000 Ohm; </ p>
<p> ’d. <sup> 11 </ sup> </ p>
<p> The resistance of a resistive sensor at a pressure of P = 20 atm is equal to 21600 ohms. </ p>
<p> With a pressure of 0 atm </ p>
<p> - 3769 + 50000 </ p>
<p> <sup> yi </ sup> o <sup> and </ sup> t <sub> n </ sub> 500,000 ~ + "3 769 ™ 50000 </ p>
<p> = C <sub> tp </ sub> 0.097 = 1.31 0.097 = 0.127 mV At a pressure of 20 atm </ p>
<p> 3769 + 21600 _ </ p>
<p> Au <sub> 2 (</ sub> 7 υ <sub> τη </ sub> 500,000 ~ + <sup> _ </ sup> 3769 + 21600 </ p>
<p> = and <sub> rn </ sub> 0.048 = 1.31 0.048 = 0.063 mV </ p>
<p> Pressure sensitivity is </ p>
<p> EOI) <sub> = </ sub> di <sub> e </ sub> - di <sub> 2 </ sub>? </ p>
<p> " e <sup> _ </ sup> p <sup> _ </ sup> 20 </ p>
<p> 3 </ p>
<p> 1458719 </ p>
<p> 4 </ p>
<p> ° <sub> l </ sub> 127 - 0 <sub> 2 </ sub> 0063 </ p>
<p> <sup> _ </ sup> ~ <sup> _ </ sup> 20 </ p>
<p> 0.0032 mV / atm. </ p>
<p> In case of using more </ p>
<p> High-resistance resistive sensors, or by increasing the number of resistive sensors, you can increase the pressure sensitivity. </ p>