SU934788A1

SU934788A1 - Method of measuring temperature of current-conducting surface

Info

Publication number: SU934788A1
Application number: SU792758462A
Authority: SU
Inventors: В.М. Заулин; А.А. Исаев; В.В. Соколов; Г.М. Шмулевич
Original assignee: Предприятие П/Я А-7755
Priority date: 1979-04-26
Filing date: 1979-04-26
Publication date: 1988-02-15

Description

о ооLtd

4 four

0000

сх Изобретение относитс к области контактной термометрии и может быть использовано в различных отрасл х народного хоз йства дл измерени температуры на токопровод щих поверхност х . Известен способ измерени температуры токопровод щей поверхности в услови х помех, заключакндийс в том что температуру определ ют по величине термо-э.д.с. трехэлектродного термоэлектрического преобразовател (ТП), контактирующего с поверхностью а переменную составл ющую э.д.с. помехи исключают из результата измерени путем подачи в измерительную цепь компенсирующего напр жени . Недостатком способа вл етс то, что он не может быть применен дл измере ни температуры токопровод щей поверхности , по которой протекает посто нный ток. Известен способ измерени темпера туры токопровод щей поверхности трех электродным термоэлектрическим преоб разователем, включенным в мостовую схему, заключающийс в предварительной балансировке мостовой схемы и из мерении термо-э.д.с. трехэлектродного ТП, в котором переменную составл ющую э.д.с. помехи исключают из результата измерени путем подачи в из мерительную .цепь компенсирующего сиг нала, пропорционального величине э.д.с. помехи. Недостатком способа вл етс низка точность измерени температуры токопровод щей поверхности, нагрева емой посто нным Током различной величины ввиду разбаланса мостовой сх мы и вли ни на результат измерени шагового напр жени . Из известных способов наиболее близким по технической сущности вл етс способ измерени температуры токопровод щей поверхности трехэлек тродным термоэлектрическим преобразователем , включенным в мостовую сх му, заключающийс в предварительном измерении величины напр жени в диа гонали мостовой схемы, балансировке мостовой схемы, измерении термоэ .д. с. трехэлектродного термоэлектрического преобразовател и опреде лени температуры по ее величине. В этом способе балансировка мостовой схемы, котора необходима дл исключени шагового напр жени на результат измерени , осуществл етс путем перемещени движка потенциометра в такое положение, при котором при пр мой и обратной пол рности приложенного к токопровод щей поверхности напр жени от источника питани получают одинаковые значени показаний трехэлектродного термоэлектрического преобразовател . Дл осуществлени балансировки необходимо провести двух-трех кратную коммутацию напр жени источника питани и соответственно такое же количество передвижений движка потенциометра. Недостатком способа вл етс большое количество операций по коммутации напр жени источника питани и балансировке мостовой схемы, сложность процесса измерени , большие трудности в создании устройства, реализующего данный способ, за счет сложности, громоздкости и большой стоимости коммутирующих устройств, особенно при больших мощност х, выдел емых на токопровод щей поверхности . Целью изобретени вл етс сокращение времени и упрощение процесса измерени . Поставленна цель достигаетс тем, что в момент балансировки дополнительно измер ют температуру токопровод щей поверхности двухэлектродным термоэлектрическим преобразователем с изолированным спаем и компенсируют термо-э.д.с. трехэлектродного термоэлектрического преобразовател сигналом двухэлектродного термоэлектрического преобразовател , причем балансировку провод т в изотермичес- . ком режиме. В изотермическом режиме термоэлектрические преобразователи наход тс при одинаковой температуре. Сигнал трехэлектродного термоэлектрического Преобразовател состоит из термоэ .д. с. , пропорциональной измер емой температуре, и шагового напр жени , обусловленного конструкцией термопреобразовател , а сигнал двухэлектродного термоэлектрического преобразовател с изолированным спаем состоит только из термо-э.д.с., пропорциональной измер емой температуре. .Поскольку оба термо-преобраэовател наход тс при одинаковой температуреих термо-э.д.с. равны, а это позвол ет скомпенсировать термо-э.д.с. трехэлектродного термопреобразовател , термо-э.д.с. двухэлектродного преобразовател и выделить шаговое i напр жение, которое исключаетс : из результата измерени балансировкой мостовой схемы.Cx The invention relates to the field of contact thermometry and can be used in various fields of the national economy for measuring the temperature on conductive surfaces. A known method for measuring the temperature of a conductive surface in the presence of interference, concludes that the temperature is determined by the value of thermo-emf. a three-electrode thermoelectric converter (TF) in contact with the surface and a variable component of the emf. interference is eliminated from the measurement result by supplying a compensating voltage to the measuring circuit. The disadvantage of the method is that it cannot be used to measure the temperature of the conductive surface over which the direct current flows. A known method for measuring the temperature of a conductive surface by a three electrode thermoelectric converter included in a bridge circuit, consisting in preliminary balancing of the bridge circuit and measuring the thermo-emf. a three-electrode TP, in which the variable component of the emf Interferences are eliminated from the measurement result by feeding a compensating signal proportional to the emf value to the measuring circuit. interference. The disadvantage of this method is the low accuracy of measuring the temperature of the conductive surface heated by a constant current of various magnitudes due to the imbalance of the bridge circuit and the effect on the measurement of the step voltage. Of the known methods, the closest to the technical essence is the method of measuring the temperature of the conductive surface of a three-electrode thermoelectric converter included in a bridge circuit, consisting in preliminary measurement of the voltage value in the diagonal of the bridge circuit, balancing of the bridge circuit, measuring thermoelectric power. with. three-electrode thermoelectric converter and temperature determination from its value. In this method, the balancing of the bridge circuit, which is necessary to eliminate the step voltage on the measurement result, is performed by moving the potentiometer slider to a position where, with the direct and reverse polarity, the voltage applied to the conductive surface from the power source is the same readings of three-electrode thermoelectric converter. To perform balancing, it is necessary to carry out two to three times the switching of the supply voltage and, accordingly, the same number of movements of the potentiometer slider. The disadvantage of this method is the large number of operations on switching the power supply voltage and balancing the bridge circuit, the complexity of the measurement process, the great difficulty in creating a device that implements this method, due to the complexity, bulkiness and high cost of switching devices, especially at high power, on the conductive surface. The aim of the invention is to reduce the time and simplify the measurement process. This goal is achieved by the fact that at the time of balancing, the temperature of the conductive surface is additionally measured by a two-electrode thermoelectric transducer with an isolated junction and compensated for thermal-emf. three-electrode thermoelectric converter with a signal of a two-electrode thermoelectric converter, and the balancing is carried out in isothermal. com mode. In the isothermal mode, thermoelectric converters are at the same temperature. The signal of a three-electrode thermoelectric converter consists of thermoelectric power. with. proportional to the measured temperature and the step voltage due to the design of the thermal converter, and the signal of a two-electrode thermoelectric converter with an isolated junction consists only of the thermal emf proportional to the measured temperature. Since both thermoelectric converters are at the same temperature as thermo-emf. equal, and this makes it possible to compensate for thermo-emf. three-electrode thermocouple, thermo-emf. two-electrode transducer and select the step-i voltage, which is excluded: from the measurement result by balancing the bridge circuit.

На чертеже приведена схема устройства , обеспечивающего измерение температуры данным способом.The drawing shows a diagram of the device that provides temperature measurement in this way.

Устройство содержит трехэлектродный термоэлектрической преобразователь с термоэлектродами 1,2,3, включенный в мостовую схему, преобразованную потенциометром 4 и сопротивлени ми участков поверхности, заключенных ме оду термоэлектродами трехэлектродного преобразовател ; двухэлектродный термоэлектрический преобразователь 5, термостат 6 дл свободных концов термоэлектрических преобразователей , переключатель 7, измерительный прибор 8.The device contains a three-electrode thermoelectric converter with thermoelectrodes 1,2,3, included in the bridge circuit, transformed by potentiometer 4 and the resistances of the surface areas enclosed by the thermoelectrodes of the three-electrode converter; two-electrode thermoelectric converter 5, thermostat 6 for the free ends of thermoelectric converters, switch 7, measuring device 8.

Измерение температуры осуществл ют следующим образом. На токопровод щей поверхности создаетс изотермический режим. Первоначально производитс оценка величины сигнала в пепи трехэлектродного термолр.еобразовател , по отсутствию изменений величины сигнала суд т о наступлении изотермического режима. Далее в цепь трехэлектродного преобразовател включаетс двухэлектродный термоэлектрический преобразователь и движком потенциометра осущест1вл етс баhaнcиpoвкa мостовой схемы, добива сь при этом нулевого показани измерительного прибора. После балансировки двухэлектродный термопреобразователь отключаетс , пронзвоцитс измерение величины термо-э .Д.с. трехэлектродного термо-преобразовател и определение значени измер емой температуры поверхности.The temperature measurement is carried out as follows. An isothermal mode is created on the conductive surface. Initially, an estimate of the magnitude of the signal in the peep of a three-electrode thermolar generator is made, and in the absence of changes in the magnitude of the signal, the occurrence of the isothermal mode is judged. Next, a two-electrode thermoelectric converter is connected to the three-electrode converter circuit, and the potentiometer's engine performs the calibration of the bridge circuit, thus achieving a zero reading of the measuring device. After balancing, the two-electrode thermocouple is turned off, a measurement of the value of thermoelectric voltage is called. a three-electrode thermo-converter and determination of the value of the measured surface temperature.

Использование способа исключает применение при больших мощност х сложных и дорогосто щих коммутирующих устройств, сокращаетс врем , затрачиваемое на весь процесс измерени температуры, и упрощает процесс измерени температуры за счет сокращени количества операций в 23 раза, представл ет возможность экстренного контрол правильности балансировки мостовой схемы и, следовательно , оценки точности измерени .The use of the method eliminates the use of complex and expensive switching devices at high power, reduces the time spent on the entire temperature measurement process, and simplifies the temperature measurement process by reducing the number of operations by 23 times, provides an opportunity to urgently check the correctness of balancing the bridge circuit and therefore, measurement accuracy estimates.

Claims

METHOD FOR MEASURING THE TEMPERATURE OF THE CONDUCTING SURFACE with a three-electrode thermoelectric converter included in the bridge circuit, which consists in a preliminary measurement of the voltage in the diagonal of the bridge circuit, balancing the bridge circuit, and measuring the thermoelectric power. a three-electrode thermoelectric converter and determining the temperature by its value, characterized in that, in order to reduce time and simplify the measurement process, at the time of balancing, the temperature of the conductive surface is additionally measured by a two-electrode thermoelectric converter with an isolated junction and compensate for thermoelectric power. three electrode termoelek- _Λ signal converter 5 and an insulating two-electrode thermoelectric I converter, wherein the IQ balancing is carried out in the isothermal mode. ΙΛ

I