Способ измерения температуры

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ , заключающийся во введении термопары в измеряемую среду, регистрации термо-ЭДС термопары до и после пропускания тока через термопару и последукидем определении искомой величины по полученньФл данным, О т л и ч а-ю щ и и с я тем, что, с целью повьшаения точности, до пропускания тока регистрируют первоначально разность значений термо-ЭДС и опорного напряжения, затем одновременно с пропусканием тока изменяют коэффициент преобразования термоЭДС в электрический сигнал, измеряют интарвал времени, за который наступит равенство, первоначальному нового значения разности измеряемой термо-ЭДС и опорного напряжения, а искомую температуру определяют как величину, пропоррциональную измеренному интервалу времени.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ВИ«

РЕСПУБЛИН

3(59 G 01 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАН ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHDMV CIQRTEhhCTRV (21) 3461822/18-10 (22) 01 ° 07 ° 82 (46) 15,03,84. Бюл. В 10 (72) Л.А. 1 алкин (53) 536.532(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 498513р кл, G 01 К 7/02, 1973

2. Авторское свидетельство СССР

В 777475, кл. G 01 К 7/02, 1978 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, заключающийся во введении термопары в измеряемую среду, регистрации термо-ЭДС термопары до и после пропускания тока через термопару и последующем определении иско- ...Я0„„1080032 А мой величины по полученным данным, о т л и ч а-ю шийся тем, что, с целью повышения точности, до пропускания тока регистрируют первоначально разность значений термо-ЗДС и опорного напряжения, затем одновременно с пропусканием тока изменяют коэФфициент преобразования термоЭДС в электрический сигнал, измеряют интервал времени, за который наступит равенство. первоначальному нового значения разности измеряемой термо-ЭДС и опорного напряжения, а искомую температуру определяют как величину, пропорциональную измеренному интервалу времени.

1080032

60 где А, В, С вЂ” постоянные коэффициенты, зависящие от материала термопары

Изобретение относится к термометрии.

Известен способ определения температуры, заключающийся во введении термопары в измеряемую среду и регистрации значения термо-ЭДС

5 термопары Е13.

Однако известный способ измерения температуры не обладает требуемой точностью измерения из-за погрешности, обусловленной неидентичностью параметров измерительной и дополнительной термопары.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ измерения температуры, за- 15 ключающийся во введении термопары в измеряемую среду, регистрации значения термо-ЭДС термопары до и после пропускания тока через термопару и последующем определении ис- э(» комой величины по полученным данным (.23.

В этом способе устранена ошибка, обусловленная теплофизическими параметрами термопары, однако и этот э5 способ не обеспечивает требуемой точности измерения из-за погрешности, вызванной опреде.>ением амплитуды тока, пропускаемого через термопару.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Цель достигается тем, что соглас. но способу измерения температУры, заключающемуся во введении термопары в измеряемую среду, регистрации термо-ЭДС термопары до и после пропускания тока через термопару и последующем определении искомой величины по полученным данным, до пропускания тока регистрируют первоначально разность значений термо-ЭДС и опорного напряжения, затем одновременно с пропусканием тока изменяют коэффициент преобразования тер- мо-ЭДС в электрический сигнал, изме- 45 ряют интервал времени, за который наступит равенство первоначальному нового значения разности измеряемой термо-ЭДС и опорного напряжения, а искомую температуру определяют как 5(» величину, пропорциональную измеренному интервалу времени.

Определение температуры предложенным способом осуществляется следующим образом. 55

Первоначально регистрируют разность значений опорного напряжения

0 и термо-ЭДС Е1, развиваемой на койцах термопары йод действием температуры среды.

E =ДЕ +аВ2+ Ce =S В, (1)

1- 1 1 1= 11 / температура спая термопары;

S=h 2ge + sce — чувствительность тер1

1 1 мопары в рабочей точке преобразовательной характеристики, О1=(„K„оэт)K= {5„8„K1 1,>эт} К, (г) — постоянная термопары; теплопроводность материала спая термопары;

T> — постоянная Пельтье

При температуре 9 термо-ЭДС ста2 новится равной где С

Ъ ег=E1 E=sã В - йС > ® где Эг — чувствительность термопары, соответствующая новому значению 92 температуры спая.

Выбирая приращение температуры малым, можно считать, что S2--51 . Регистрируя разность термо-ЭДС Е и опорного напряжения >.>Э при коэффициенте преобразования йэмерительной цепи К, получают

1 и,(е,к, -и„)к=(я (е w „ эа)к„ -и,)к. <ь!

Равенство значений U„ H 02 можно записать (x„s„e„-u„)r=(s (e „" зж)к -и )к, >т> которое после алгебраических преобразований будет

)>

e — - = M . (В)

K С

Искомую температуру определяют по формуле, получаемой из соотношения (8), с учетом равенства S1 5 (9) .>>

ЛС (п1-1) где К вЂ” коэффициент преобразования разности термо-ЭДС и опорного напряжения в выходной сигнал;

К вЂ” коэффициент преобразова- °

1 ния термо-ЭДС в электрический сигнал.

Затем через нагретый спай термопары пропускают постоянный электрический ток >, одновременно изменяют коэффициент преобразования термо-ЭДС в электрическое напряжение К 1 на К„ .

За счет эффекта Пельтье температура спая термопары изменяется и через время 1 устанавливается равной

9 -в +дв, (3) где и 0 — температура дополнительного нагрева (охлаждения), определяемая выражением

1080032

Составитель А. Тереков

Редактор М. Дылын Техред С.Мигунова Корректор И. Куска

Заказ 1326/43 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 где m = — — отношение коэффициенК

К тов преобраэования термо-ЭДС в электрическое напряжение; интервал времени, эа который устанавливается равенство первоначальному нового значения разности термо-ЭДС и опорного напряжения.

Из формулы (9) видно, что при 10

= const определяемая температура

1 пропорциональна интервалу времени t.

Таким образом, предложенный способ позволяет производить измерение. температуры с повышенной точностью, так как осуществлено .преобразование температуры во временной интервал и точность измерения не зависит от точности поддержания 0д чувствительности термопары, определяемой коэффициентами A В, С и изменением этих коэффициентов в процессе измерения