Спосіб вимірювання температури

Спосіб вимірювання температури, що містить розміщення у середовищі, температуру якого вимірюють, термопари, приєднаної через ключ до первинної обмотки трансформатора, модуляцію термоструму та реєстрацію сигналу термоЕРС у вторинній обмотці трансформатора, який відрізняється тим, що час проходження термоструму і час, впродовж якого коло термопари розімкнено, визначають по максимуму амплітуди сигналу у вторинній обмотці трансформатора Винахід відноситься до області термометрії та може бути застосованим при розробці пристроїв з великою чутливістю вимірювачів температури Відомий спосіб вимірювання температури за допомогою термопари, заснований на вимірюванні термоЕРС на вільних кінцях різнорідних металів, якщо їх температура відрізняється від температури спаяних КІНЦІВ (Калашников С В "Электричество", Москва, "Наука" 1985, стр 434) В колі термопари виникає постійний термострум, і при умові його малого значення вимірювана напруга дорівнює значенню термоЕРС Недоліком такого способу вимірювання температури є його слабка чутливість Крім того, точність вимірювання значно зменшується, так як має місце дрейф нуля у підсилювальних каскадах постійного струму Найбільш близьким суміством ознак та досягнутому результату є спосіб, в якому величина термоструму модулюється і реєстрація термоЕРС здійснюється по змінному струму (Авторское свидетельство СССР № 1348664, Кл G01К 7/02) На цьому способі заснована робота великої КІЛЬКОСТІ вимірювачів температури В коло термопари вмикають ключ та первинну обмотку трансформатора, а сигнал, пропорційний термоЕРС, знімається з вторинної обмотки трансформатора На протязі часу ti ключ вмикають, і в колі термопари через вторинну обмотку трансформатора йде термострум В час вимкнення ключа у вторинній обмотці трансформатора з'являється сигнал Через час І2 ключ вмикається і процес вимірювання повторюється Недоліком цього способу є його відносно не велика чутливість, що звужує область його застосування до високоточних вимірювань температури В основу винаходу поставлено завдання створення способу вимірювання температури, в якому за рахунок оптимізацм модулювання термоструму забезпечується збільшення чутливості та збільшення точності вимірювання температури Для здійснення поставленої задачі у способі вимірювання температури, що містить розміщення у середовищі, температуру якого вимірюють, термопари, ввімкненої через ключ до первинної обмотки трансформатора, модуляцію термоструму і реєстрацію сигналу термоЕРС у вторинній обмотці трансформатора, згідно до винаходу, час проходження термоструму і час, в продовж якого коло термопари розімкнене, визначають по максимуму амплітуди сигналу у вторинній обмотці трансформатора У запропонованому способі термопара розглядається як теплова машина За рахунок вибору оптимального часу протікання термоструму (ключ увімкнений) досягається максимальне перетворення теплової енергії у енергію магнітного поля у магнитопроводі трансформатора Потім коло термопари розмикають і у вторинній обмотці трансформатора реєструють імпульсний сигнал, амплітуда якого визначається різницею температур робочого спаю термопари та її вільних КІНЦІВ Далі оптимальний час витримують коло термопари розімкненим, що потрібно для досягнення теплової рівноваги термопари, і процес вимірювання повторюється О со Ю 52773 Спосіб перевірено на хромель-алюмелевій термопарі На кресленні (фіг) зображена схема пристрою, яка містить термопару 1, ввімкнену через ключ 2, з первинною обмоткою З Як ключ 2 використано потужний польовий транзистор, що має невеликий опір при відкритому каналі Загальний активний опір кола, яке має термопару 1, польовий транзистор 2 та первинну обмотку 3 трансформатора, складає десяті долі Ом Так як загальний опір кола невеликий, то проходження значного термоструму обумовлює зменшення різниці температури, яка і зумовлює до проходження цього струму Критерій, по якому створюються інтервали ti і Ь - максимум амплітуди сигналу, одержаного з вторинної обмотки трансформатора ФІГ. Вибір інтервалів ti та t2 необхідно розглядати як нову операцію, тим більш, що ti та Ь залежать від теплоємкості та теплопровідності середовища, температура якого вимірюється Спосіб був перевірений при вимірюванні температури води Час ti складав 8ms, а Ь - 7ms, таким чином, частота, з якою виконується реєстрація, дорівнює 66,6Гц Амплітуда сигнала, який знімається з вторинної обмотки трансформатора, дорівнює 120mv/°C Таким чином, чутливість при цьому способі вимірювання збільшується у 3000 разів Це дозволяє створити прилад для вимірювання температури на хромел ь-алюмелевій термопарі, точність вимірювання якого може складати ± 0,0001 °С 2, ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24