SU958878A1

SU958878A1 - Device for calibrating thermoelectric converter

Info

Publication number: SU958878A1
Application number: SU813244341A
Authority: SU
Inventors: Николай Иванович Грибок; Владимир Иванович Зорий; Степан Саввич Обозовский; Владимир Иванович Пуцыло
Original assignee: Львовский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Priority date: 1981-02-05
Filing date: 1981-02-05
Publication date: 1982-09-15

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ Изобретение относитс к термометрии и предназначено дл градуировки термоэлектрических преобразователей. Известно устройство дл градуировки термоэлектрических преобразователей (ТП), содержащее два компенсатора посто нного тока, образцовый электромеханический функциональный преобразователь. В этом устройстве напр жение, снимаемое с измерительной обмотки функционального преобразовател , сравниваетс с термо-ЭДС градуируемого преобразовател , который должен быть демонтирован с объекта измерени 1. Недостатком устройства вл етс низка точность градуировки. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс устройство дл градуировки ТП без сн ти его с объекта измерени , содержаее нагреватель ТП с источником питани , вольтметр, вход которого соединен с выходом коммутатора, а выход подключен к блоку регистрации, блок управлени соединенный с источником питани , управл ющими входами коммутатора , вольтметра и блока регистрации, а также термостат, в который помещают свободные концы градуируемого ТП, по существу представл ющие собой ТП, выполненные из термоэлектродных проводов градуируемого преобразовател и соединительных проводов 2. Однако это устройство не обеспечивает высокой точности градуировки в щироком диапазоне температур. Цель изобретени - повыщение точности градуировки. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство введены регулируемый термостат с двум дополнительными термоэлектрическими . преобразовател ми, выполненными идентичными термоэлектрическим преобразовател м , расположенным в термостате , измеритель температуры регулируемого термостата и два переключател , входы которых соединены с термоэлектрическими преобразовател ми, а выходы соединительными проводами подключены к коммутатору, Причем выход измерител температуры соединен с блоком регистрации, а выходы блока управлени соединены с нагревателем регулируемого термостата и управл ющими, входами переключателей.(54) DEVICE FOR GRADING A THERMOELECTRIC CONVERTER The invention relates to thermometry and is intended for the calibration of thermoelectric converters. A device for calibrating thermoelectric converters (TP) is known, which contains two DC compensators, an exemplary electromechanical functional converter. In this device, the voltage taken from the measuring winding of the functional converter is compared with the thermo-emf of the calibrated converter, which must be removed from measurement object 1. The drawback of the device is the low graduation accuracy. The closest to the proposed technical entity is a device for calibrating the TP without removing it from the measurement object, containing a heater TP with a power source, a voltmeter, the input of which is connected to the output of the switch, and the output connected to the recording unit, the control unit connected to the power source the control inputs of the switch, the voltmeter and the registration unit, as well as the thermostat into which the free ends of the calibrated TP are placed, which are essentially TP made of thermoelectrode wires Dov graduated transducer and connecting wires 2. However, this device does not provide high precision calibration in a wide range of temperatures. The purpose of the invention is to increase the accuracy of the calibration. The goal is achieved by the fact that an adjustable thermostat with two additional thermoelectric devices is introduced into the device. converters made identical to thermoelectric converters located in the thermostat, temperature meter of the controlled thermostat and two switches, the inputs of which are connected to thermoelectric converters, and the outputs are connected to the switch by the connecting wires connected to an adjustable thermostat heater and control, switch inputs.

На чертеже представлена функциональна схема устройства.The drawing shows the functional diagram of the device.

Устройство содержит градуируемый ТП 1, каждый из электродов которого проводами 2 и 3, идентичными термоэлектродным проводам градуируемого преобразовател , соединей с переключател ми 4 и 5, выходы которых соединительными проводами 6 соединены со входами коммутатора 7, вольтметр 8, нагреватель 9 с источником питани 10, термостат 11 с ТП 12 и 13, регулируемый термостат 14 с дополнительными ТП 15 и 16, измеритель температуры 17, блок управлени 18, блок регистрации 19. ТП 12 и 15 выполнены из термоэлектродного провода 2 и соединительного провода 6, преобразователи 13 и 16 выполнены из термоэлектродного провода 3 и соединительного провода 6. Все ТП подключены к переключател м таким образом, чтобы при их включении не происходило нарушени однородности термоэлектрической цепи в контактных точках переключател , дл чего контакты переключател выполнены из того же материала, что и коммутируемые провода.The device contains a graduated TP 1, each of the electrodes with wires 2 and 3, identical to the thermoelectrode wires of the graduated converter, connections to switches 4 and 5, the outputs of which by connecting wires 6 are connected to the inputs of the switch 7, a voltmeter 8, a heater 9 with a power source 10, thermostat 11 with TP 12 and 13, adjustable thermostat 14 with additional TP 15 and 16, temperature meter 17, control unit 18, recording unit 19. TP 12 and 15 are made of thermoelectrode wire 2 and connecting wire 6, convert The switches 13 and 16 are made of a thermoelectrode wire 3 and a connecting wire 6. All TSs are connected to switches in such a way that when they are turned on, there is no disturbance of the uniformity of the thermoelectric circuit at the switch contact points, for which the switch contacts are made of the same material as switched wires.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Выходна термо-ЭДС ТП зависит от свойств материалов термоэлектродов ТП и от разности температур его рабочих и свободных концов. При равенстве температур рабочих и свободных концов ТП, суммарна термо-ЭДС в цепи термопары равна нулю. Поэтому справедливо равенство Е( 9о,9о) О, которое положено в основу работы устройства.The output of thermo-emf TP depends on the material properties of thermoelectrodes TP and on the temperature difference between its working and free ends. With equal temperatures of the working and free ends of the TP, the total thermo-EMF in the thermocouple circuit is zero. Therefore, the equality E (9о, 9о) О, which is the basis of the device operation, is true.

В .исходном состо нии блок управлени 18 посредством источника питани 10 нагревател 9 устанавливает нижнюю температуру Q рабочего конца градуируемого ТП 1 и дает команду на замыкание контактов переключател 4 и размыкание контактов переключател 5. При этом на вход вольтметра 8 через коммутатор 7 подаетс выходна термо-ЭДС ТП 1, равна EI Е( 01,0о), где 01-температура рабочего конца ТП 1; температура свободных концов ТП, размещенных в нуль-термостате 11, . С выхода вольтметра 8 на вход блока регистрации (цифрового отсчетного устройства) поступает код числа NI КЕ( Gi.eo), пропорциональный значению термо-ЭДС Е( 01,0о)Далее блок управлени дает команду на размыкание контактов переключател 4 и замыкание контактов переключател 5. Тем самым свобЬдные концы ТП 1, т. е. дополнительные ТП 15 и 16, будут находитьс при температуре регулируемого термостата 14. По сигналу блока, управлени температура в регулируемом термостате будет измен тьс до момента равенства нулю термо-ЭДС E(0,,6i) ТП 1, который фиксируетс блоком управлени по сигналу с выхода вольтметра. В этот момент поIn the initial state, the control unit 18 by means of the power source 10 of the heater 9 sets the lower temperature Q of the working end of the calibrated TP 1 and gives the command to close the contacts of the switch 4 and open the contacts of the switch 5. At the same time, the output thermostat is supplied to the input of the voltmeter 8 The EMF of TP 1 is equal to EI Е (01.0о), where 01 is the temperature of the working end of TP 1; the temperature of the free ends of the TP placed in the null thermostat 11,. From the output of the voltmeter 8 to the input of the registration unit (digital reading device) the code of the number NI КЕ (Gi.eo) is received, which is proportional to the thermo-EMF E value (01.0o). Then the control unit gives a command to open the contacts of the switch 4 and close the contacts of the switch 5 Thus, the free ends of TP 1, i.e., additional TP 15 and 16, will be at the temperature of the controlled thermostat 14. At a signal from the control unit, the temperature in the controlled thermostat will change until the thermo-emf equals zero (0, 6i) TP 1, which is fixed b control lock on the signal from the output of the voltmeter. At this moment by

сигналу из блока управлени с выхода измерител температуры в блок регистрации считываетс значение температуры 8i в регулируемом термостате.The signal from the control unit from the output of the temperature meter to the recording unit is read in the value of temperature 8i in the controlled thermostat.

Таким образом, в блоке регистрации фиксируетс перва точка градуировочной характеристики Е(в1,9о) и 01Затем по сигналу с блока управлени , источник питани 10 увеличивает ток через нагреватель 9, вследствие чего температура рабочего конца ТП 1 принимает некоторое значение б.При этом, как и в предыдущем случае, по сигналам блока управлени замыкаютс контакты переключател 4, а контакты переключател 5 размыкаютс . Вольтметр 8 измер ет величину термо-ЭДС ТП 1, а блок регистрации фиксирует код числа N2 КЕ( 02,0о)- После этого размыкаютс контакты переключател 4 и замыкаютс контакты переключател 5, а температура регулируемого термостата увеличиваетс до момента равенства нулю термо-ЭДС ТП 1, который фиксируетс блоком управлени по показани м вольтметра. В этот момент блоком регистрации считываетс показание измерител температуры регулируемого термостата , т. е. фиксируетс втора точка Е( б2,Эо) и 02Рэдуировочной характеристики ТП 1.Thus, in the registration unit, the first point of the calibration characteristic Е (в1.9о) and 01 is fixed. Then, according to the signal from the control unit, the power supply 10 increases the current through the heater 9, as a result of which the temperature of the working end of the TP 1 takes a certain value b. and in the previous case, the signals of the control unit close the contacts of the switch 4, and the contacts of the switch 5 open. Voltmeter 8 measures the thermo-EMF value of TP 1, and the registration unit fixes the code of the number N2 КЕ (02.0о) - After that, the contacts of the switch 4 are opened and the contacts of the switch 5 are closed, and the temperature of the adjustable thermostat increases until the thermo-EMF equals zero 1, which is fixed by the control unit as indicated by a voltmeter. At this moment, the registration unit reads the readings of the temperature meter of the controlled thermostat, i.e., the second point E (b2, Eo) and 02 of the measurement characteristic of TP 1 is recorded.

Аналогично осуществл етс измерение последующих точек Е( 0, ©о) и вп градуировочной характеристики преобразовател .Similarly, the measurement of the subsequent points E (0, © o) and vp of the calibration characteristic of the converter is carried out.

Таким образом, в устройстве обеспечена возможность градуировки без сн ти его с объекта, что повыщает точность градуировки и дает значительный экономический эффект, так как позвол ет снизить материальные издержки на демонтаж ТП, а также увеличивает их срок службы.Thus, the device provides the possibility of graduation without removing it from the object, which increases the accuracy of calibration and provides a significant economic effect, as it allows to reduce material costs for dismantling the transformer substation, as well as increases their service life.

Claims

Invention Formula

A device for calibrating a thermoelectric converter containing a thermoelectric converter heater with a power source, a voltmeter whose input is connected to the switch output, and the output is connected to a recording unit, a thermostat with two thermoelectric converters made of thermoelectrode wires of a graduated thermoelectric converter and connecting wires, a control unit connected to the power source, the control inputs of the switch, voltmeter and unit register For example, in order to improve the accuracy of calibration, an adjustable thermostat with two additional thermoelectric converters, made identical to the thermoelectric converters located in the thermostat, an adjustable thermostat temperature meter and two switches, inputs

which are connected to thermoelectric converters, and the outputs by connecting wires are connected to a switch, the output of the temperature meter is connected to the recording unit, and the outputs of the control unit are connected to the heater of the adjustable thermostat and the control inputs of the switches.

Sources of information taken into account in the examination

1 USSR author's certificate No. 481798, cl. G 01 K 15/00, 1973.

2Authorial certificate of the USSR

No. 569876, cl. G 01 K 15/00, 1976 (prototype).