Устройство для измерения разности температур

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения разности температур. Устройство содержит терморезисторы 1 и 2, включенные в смежные плечи электрического моста 3, к измерительной диагонали которого подключены входы дифференциального усилителя 4, термочувствительный пьезоэлектрический резонатор 5 с нанесенными на его поверхности пленочными нагревателями 6 и 7, термоэлектрическую микробатарею 8, холодные спаи 9 которой размещены в рабочей камере 10 термостата, снабженного радиатором 11, на котором установлены горячие спаи 12 микробатареи 8, генератор 13 частоты, в схему которого включен термочувствительный пьезоэлектрический резонатор 5, измерительный прибор 14, например, частотомер, подключенный к выходу генератора 13, дополнительные электрический мост 15, дифференциальный усилитель 16 и терморезистор 17, размещенный в камере 10 и включенный в одно из плеч электрического моста 15, к измерительной диагонали которого подключены входы усилителя 16, к выходу которого подключена микробатарея 8. Пленочные нагреватели 6 и 7 резонатора 5, размещенного в рабочей камере 10 термостата, соединены с выходом усилителя 4. При разности температур, отличной от нуля, изменяется величина тока питания пленочных нагревателей 6 и 7 и температура резонатора 5. Последнее приводит к изменению частоты колебаний генератора 13, которое фиксируется измерительным прибором 14. При этом температура в рабочей камере 10 термостата поддерживается постоянной с помощью термоэлектрической микробатареи 8. 1 ил.

союз соВЕтских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ, РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 К 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ. СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ б

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4618711/24-10 (22) 09.11.88 (46) 07.10.90. Бюл. М 37 (72) В.С. Москалев, А,А. Леонов и Л.А. Свержин (53) 536.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1247676, кл. G 01 К 3/08, 1985.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1448222, кл. G 01 К 7/32. 1986. .(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РА3НОСТИ ТЕМПЕРАТУР . (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения разности температур. Устройство содержит терморезисторы 1 и 2, включенные в смежные плечи электрического моста

3, к измерительной диагонали которого, „„Я „„1597594 А1 подключены входы дифференциального усилителя 4, .термочувствительный пьезоэлектрический резонатор 5 с нанесенными на его поверхности пленочными нагревателями 6 и 7, термоэлектрическую микробатарею 8, холодные спаи 9 которой размещены в рабочей камере 10 термостата, снабженного радиатором 11, на котором установлены горячие спаи 12 микробатареи 8, генератор 13 частоты, в схему которого включен термочувствительный пьезоэлектрический резонатор 5, измерительный прибор 14, например частотомер, подключенный к выходу генератора 13, дополнительные электрический мост 15, дифференциальный усилитель 16 и терморезистор 17, размещенный в камере 10 и включенный в одно из плеч электрического

1597594 моста 15, к измерительной диагонали которого подключены входы усилителя 16, к вы-, ходу которого подключена микрообатарея

8. Пленочные нагреватели 6 и 7 резонатора

5, размещенного в рабочей камере 10 термостата, соединены с выходом усилителя 4.

При разности температур, отличной от нуля, изменяется величина тока питания пленочИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения разности температур и других неэлектрических величин, Цель изобретения — повышение точности измерения и уменьшение инерционности устройства.

На чертеже приведена электрическая. схема предложенного устройства.для измерения разности температур.

Устройство содержит терм орезисторы 1 и 2, включенные в смежные плечи электрического моста 3, к измерительной диагонали которого подключены входы дифференциального усилителя 4, термочувствительный пьезоэлектрический резонатор 5 с нанесенными на его поверхности пленочными нагревателями б и 7, термоэлектрическую микробатарею 8, холодные спаи 9 которой размещены в рабочей камере 10 термостата, снабженного радиатором 11. на котором установлены горячие спаи 12 микробатареи

8, генератор 13 частоты, в схему которого включен термочувствительный пьезоэлектрический резонатор 5, измерительный прибор 14, например частотомер, подключенный к выходу генератора 13 частоты, дополнительные электрический мост 15 ° дифференциальный усилитель 16 и терморезистор 17, размещенный в рабочей камере 10 термостата и включенный в одно иэ плеч электрического моста 15, к измерительной диагонали которого подключены входы дифференциального усилителя 16, к выходу которого подключена микробатарея

8. Пленочные нагреватели 6 и 7 термочувствительного пьезоэлектрического резонатора 5, размещенного в рабочей камере 10 термостата, соединены с выходом дифференциального усилителя 4.

Устройство работает следующим обра. зом, После вклЮчения устройства в,рабочей камeðå 10 термостата устанавливается и поддерживается заданная температура То, например Ооg, с помощью термоэлектрической микробатареи 8, холодные спаи 9 которой размещены в рабочей камере 10. ных нагревателей 6 и 7 и температура резонатора 5. Последнее приводит к изменению частоты колебаний генератора 13, которое фиксируется измерительным прибором 14. При этом температура в рабочей камере 10 термостата поддерживается постоянной с помощью термоэлектрической микробатареи 8. 1 ил.

Контроль температуры в рабочей камере 10 осуществляется терморезистором 17, включенным в плечо электрического моста 15.

По достижении в рабочей камере 10 задан5 ной температуры То терморезистор 17 имеет сопротивление, при котором наступает баланс электрического моста 15. При этом разность потенциалов в измерительной диагонали электрического моста 15 и соответ10 ственно на входах дифференциального усилителя 16 равна нулю; а через термоэлектрическую микробатарею 8 протекает заданный ток, обеспечивающий в рабочей камере 10 поддержание заданной темпера15 туры То.

При равенстве температур контролируемых объектов сопротивления терморезисторов 1 и 2 имеют равные значения, при которых обеспечивается баланс электриче20 ского моста 3. В измерительной диагонали электрического моста 3 и, следовательно, на входах дифференциального усилителя

4 разность потенциалов равна нулю и через пленочные нагреватели 6 и 7 протекает

25 начальный ток, соответствующий нулевой разности температур. Этим током термочувствительный пьезоэлектрический резонатор 5 подогревается до начальной температуры Т1, существенно отличающей30 ся от температуры То, например до 50 С.

Такое соотношение температур То и Т1 позволяет обеспечить постоянство направления и величины теплового потока, При этом частота генератора 13. задаваемая резонан35 сной частотой термочувствительного пьезоэлектрического резонатора 5, принимает некоторое начальное значение.

Если разность температур контролиру40 . емых объектов отлична от нуля, то возника. ющий при этом разбаланс электрического моста 3 вызывает изменение тока через пленочные нагреватели 6 и 7 и, следовательно, измейение температуры термочувствитель45 ного пьезоэлектрического резонатора 5 и изменение частоты колебаний генератора .13, которое фиксируется измерительным прибором 14. При этом температура в рабо1597594 . чей камере 10 термостата поддерживается постоянной на уровне Т .

Составитель В.Голубев

Техред М.Моргентал

Корректор Н.Ревская

Редактор А.Козориз

Заказ 3042 Тираж 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Формула изобретения

Устройство для измерения разности температур, содержащее два терморезистора, включенные в смежные плечи электрического моста, к измерительной диагонали которого подключены входы дифференциального усилителя, генератор частоты с термочувствительным пьезоэлектрическим резонатором, размещенным в рабочей камере термостата, снабженного радиатором, на котором установлены горячие спаи термоэлектрической батареи, холодные спаи которой размещены в рабочей камере термостата, и измерительный прибор, подключенный к выходу генератора частоты, о т50 личающееся тем.что,сцелью повышения точности измерения и уменьшения инерционности устройства, в него введены дополнительные электрическими мост, дифференциальный усилитель и терморе55 зистор, размещенный в рабочей камере термостата и включенный в одно из плеч второго электрического моста, к измерительной диагонали которого подключены входы второго дифференциального усилителя, выход которого соединен с термоэлектрической батареей, а термочувствительный пьезоэлектрический резонатор снабжен пленочными нагревателями, нанесенными на его поверхность и подключенными к выходу

5 первого дифференциального усилителя.