Многоканальное устройство для измерения температуры

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Залвлеио 27.11.75 (2 ) 2196651/18-10 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Опубликовано 05.1 0.79. Бюллетень Но 37

Дата опубликования описания 0510.79 (51)М. Кл.

G 01 К 15/00

G 01 К 7/02

Госуаарственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 536 ° 53 (088. 8) (72) Авторы изобретения

E.Ï. Максимчук, Н.М. Двойнин и A.È. Морозов (71) Заявитель (54 ) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЯСТВО ДЛЯ ИЗМЕPEНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к области термометрии.

Известно многоканальное устройство для измерения темпеРатуРы, сэдер жащее блок преобразования и передачи информации, снабженный термопарами по числу каналов, блок приема н регистрации информации, блок калибровки каналов измерения fl).

Однако известное устройство не позволяет производить калибровки ка" нала преобразования непосредственно в процессе измерения без потери информации по остальным каналам.

Наиболее близким по технической сущности к данному устройству является многоканальное устройство для измерения температуры, содержащее блок преобразования и передачи ин" формации, снабженный термопарами по числу каналов модуляционные генераторы, подключенные к входу модуляторов, общий выход которых подключен к входу сумматора, соединенного последовательно с передающим устройством, блок приема и регистрации информа" ции, снабженный антенной с приемным устройством, к выходу которого подключены каналы регистрации, в каждом из которых расположены соеднненные последовательно полосовой фильтр, усилитель, выпрямитель, выход которого через двухполосный переключатель подключен к первому входу схемы измерения, другой вход которой через второй двухполюсный переключатель подключен к источнику опорного напряжения (2).

Однако в известном устройстве калибровка всех каналов преобразования производится перед началом измерения.

Целью изобретения является обеспечение калибровки всех каналов уст" ройства в процессе измерения, для чего в блок преобразования и передачи информации предлагаемого устройства введен общий генератор сигнала калибровки, снабженный выходным трансформатором, во вторичные обмотки которого включено по одному электроду от каждой термопары, а в блок приема и регистрации информации на "каждый канал дополнительно введены фильтр нижних частот сигнала калибровки, усилитель сигнала калибровки, выпрямитель сигнала калибровки, соединенные последовательно и подключенные к выходу выпрямителя каждого канала регистрации, причем выход выпрямителя сигнала калибровки через второе

690328 пбложение первого переключателя псдключен ко второму входу схемы измеPQHHR

Кроме того, для повышения точнссти измерения вторичные обмотки выходного трасформатора генератора сигнала 5 калибровки выполнены и э материала того электрода термопары, который включен Но вторичную обмотку выходного трансформатора.

На фиг. 1 приведена блок-схема i0 предложенного устройства, где 1 бЛок преобразования и передачи ин— формации, 2 — блок приема и регистрации информации, 3,3,3 — -.åðìîпары, 4,4",4 — модуляторы, 5 >5" .

- >> 15 з — модуляционные генераторы, 6 общий генератор сигнала калибровки „

7 — выходной трансформатор, 8 — первичная обмотка выходного трансформатора, 9,9,9",9" — вторичные обмотки, 10 — с:умматор, 11 — передающее уСтройство, 12 — приемное устройство, 13,13",.13 — полосовой фильтр, 14,14,14» — усилитель, 15,15

15 — выпрямитель, 16,16,16» — пареключатель, 17,17",17" — схема из- 25 и мерения, 18,18,18 — источник опорного напряжения, 19,19,19 — пЕреключатель, 20,20,20 — фильтр нижI I> ° л

> них частот сигнала калибровки, 21

21,21 — усилитель сигнала калибров- 30 и

I /1 ки, 22, 22, 22" — выгрямитель сигнала калибровки.

На фиг. 2 приведено устройство модулятора, где 23 и 24 — интегральные прерыватели, 25 — модуляционный тран- 35 сформатор, 26 — трансформатор нагрузки, 27 — конденсатор.

На фиг. 3 приведен график напряжения сигнала калибровки, где U — амплитуда напряжения сигнала калибровки щ

Т вЂ” период частоты сигнала калибровки р t Время, На фиг. 4 приведен график напряжения сигнала калибровки на выходе модулятора, где Т „„— период модуляциОннОЙ частОты.

На фиг. 5 приведен график напря>кения сигнала калибровки и сигнала измеряемогс параметра (температуры) на выходе модуля †о в процессе измерения.

50 устройство работает следующим о1>разом.

Прн отсутствии сигнала термопары, т.е. когда холодный и горячий спаи термопары 3,3".„. " имеют одинакс>- 55 вую температуру, в блоке преобразования и передачи информации 1 с общего генератора б си".íàëà калибровки, который работает непрерывно с момента включения всей системы, на пер-g0 вичную обмотку 8 выход»ого гранс4>орматора 7 поступает напряжение сигнала калибровки U к с частотой сигнала калибровки f которое наводится во вторичной обмотке 9,9 .,,9 (см ° фиг. 3), причем напряжение сигна:ta калибровки Б„составляет на более

1„, и жестко фиксировано по ампли)туде, т. е. U = сог.st, при этом частота Гкможет изменяться в сторону увеличения или уменьшения на 20-30%.

Напряжение сигнала калибровки со вторичной обмотки 9,9, °,9, ко-,îðàя выполнена из материала одного из термоэлектродов 3,3 ...3, поступает на модулятор 4, выполненный по трансформаторной схеме, нагрузкой которого является трансформатор нагрузки 26, первичная обмотка которого имеет среднюю ;"î÷êó, к которой подключен один из электродов термопары ! . t1

3,3,3 второй электрод которой подсоединен к интегральным прерывателям 23 и 24. Предложенная схема модуI rr лятора 4,4 ... 4 позволяет применять термопары 3,3 ...3 с разным сочетанием материалов термоэлектродов. На напряжение сигнала калибровки,)кв модуляторе 4,4 ...4" воздействует модуляционное напряжение с модуляционной частотой которое подается со вторичнйх обмоток модуляционного ..рансфор>латора

25 на интегральные прерыватели 23 и 24, первичная обмотка которого включена на выход модуляционного генератора 5,5 ...5 ". В результате напряжение сигнала калибровки с частотой сигнала калибровки f мок дулируется с модуляционной частотой ! -tt »

Хм „1М... f и со вторичной Обмотки трансформатора нагрузки 26 через конденсатор 27 снимаем напряжение выходного сигнала U,„ (см.фиг. 4) . С выхода модулятора 4,4 "...4 " напряжение сигнала калибровки U поступает на сумматор с общеканальным усилителем

10, далее на устройство 11 с передающей антенной. С выхода приемного устройства 12 сигнал поступает на полосовой фильтр 13,13 ...13, сигнала измерения с сигналом калибровки, а с выхода фильтра сигнал передается на вход усилителя 14,14 ...14" и далее на выпрямитель 15,15 ...15 на фильтр 20, 20 ...20",нижних частот сигнала калибровки, затем на усилитель 21,21 ...21" сигнала калибровки и на вход выпрямителя 22,22 "...22 > сигнала калибровки. " выхода выпрямителя 15,15 ...15 и с выхода выпрямителя 22, 22 ...22 сигнала калибровки сигналы, равные по величине, поступают на клеммы калибровка и измерение первого переключателя 16,16 .. ° 16 с выхода которого один из сигналов в зависимости от положения переключателя подается на вход схемы измерения 17,17 ...17", на другой вход которой через второй

Ф двухполюсный переключатель 19,19...

19" имеющий положения калибровка и измерение, подается сигнал

690328

30 от источника 18,18"...18 опорного напряжения,по величине равный напряжениям ка клеммах первого пере»

/ II л ключателя 16, 16 ... 16 . При отсутствии сигнала с термопары 3,3 ...3 второй переключатель 19,19 ° ..19" 5

I РФ и перный переключатель 16,16

16 ставятся н положение калибровка, и на выходе схемы измерения к

17, 17 ...17" и случаем уровень сигнала калибровки. Оставив второй переключатель 19,19 ...19 в прежнем положении, переключаем первый переключатель 16, 16 .. ° 16 " в положение измерение, и на выходе схе" мы 17,17 "...17 опять получаем уро- 15 вень сигнала калибровки.

При наличии сигнала с термопары

3,3 ...3"амплитуда напряжения сигнак ла калибровки U будет арифметически складываться н термоЭДС термопары и на ныходе модулятора 4, 4 ...4 получим напряжение выходного сигнала (1В„д график которого приведен на фиг. 5. Такая же картина будет наблюдаться на выходе полосового фильтра 13,13 ...13 . Ввиду того что на выходе выпрямителя 15,15

15 напряжение пульсации пропорционально напряжению сигнала калибровки

U,следонательноь на выходе выпрямителя сигнала калибровки 22,22

22" будет калибровочное напряжение.

Если переключим первый 16,16 ...16" и второй 19,19 ...19 переключатели н положение калибровка, на выходе схемы 17, 17 ... 1 7 получим

35 уровень сигнала калибровки, а поставив переключатели в положение измерение, получим на выходе схемы

17,17"...17 " уровень сигнала, развиваемого термопарой 3, 3 .. ° 3 40

I т.е ° температуру измеряемого объекта.

Таким образом предложенное многоканальное устройство для измерения .температуры позволяет калибровать все каналы перед измерением и калибровать 45 все каналы или любой из них по выбору в процессе измерения.

Формула изобретения

1. Многоканальное устройство для измерения температуры, содержащее 50 блок преобраэонанкя к передачи информации, снабженный термопарамк пo числу каналов, блок приема и регистрации информации, снабженный антенной с приемным устройством, к выходу которого подключены каналы регкстгации, н каждом иэ которых распсложены соединенные последовательно поло оной фильтр, усилитель, выпрямитель, выход которого через двухполюсный переключатель подключен к первому входу схемы измерения, другой вход которой через второй переключатель подключен к источнику опорного капря1 ения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, то, с целью обеспечения калибровки всех каналон преобраэонателя в процессе измерения, в блок преобразования и передачи информации устройства ннеден общий генератор сигнала калибровки, снабженный трансформатором, но вторичные обмотки которого включено по одному электроду от каждой термопары, а в блок приема н регистрации информации на каждый канал дополнительно введены фильтр нижних частот сигнала калибровки, усилитель и выпрямитель сигнала калибровки, соединенные последонательно и подключенные к выходу выпрямителя каждого канала регистрации, причем выход выпрямителя сигнала калибровки через второе положение первого переключателя подключен ко второму входу схемы измерения.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, вторичные обмотки выходного трансформатора генератора сигнала калибровки выполнены иэ материала того электрода термопары, который включен во вторичную обмотку выходного трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 327456, кл, G 05 D 23/24, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

М 446752, кл, G 01 К 15/00, 1972 (прототип) . вк иг 3

ыг. 4

Рис. s

ЫНИКПИ Заказ 64ВО/57 Тирах 766 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная,4