ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ

Полезная модель относится к области измерительной техники, в частности к приборам для измерения температуры локального участка поверхности.
Известно устройство для локального измерения температуры, включающее температурный датчик, выполненный в виде резистивного датчика, подключенного по трехпроводной схеме, управляемый генератор тока, масштабирующий усилитель баланса моста, сумматор, аналого-цифровой преобразователь, первый-третий резисторы, жидкокристаллический индикатор и соединенный с ним и шинами питания монитор питания, при этом первый вывод температурного датчика соединен с выходом управляемого генератора тока, связанного с отрицательной шиной питания, первым входом сумматора и первым сигнальным входом аналого-цифрового преобразователя, второй вывод температурного датчика подключен к первому входу масштабирующего усилителя баланса моста, а третий вывод температурного датчика к первому резистору, второй управляющий выход масштабирующего усилителя баланса моста подключен ко входу управляемого генератора тока, а третий его выход к точке соединения второго и третьего резисторов, второй вывод второго резистора связан со вторым выводом первого резистора, положительной шиной питания и вторым входом сумматора, а второй вывод третьего резистора заземлен, при этом выход сумматора связан с первым входом опорного напряжения аналого-цифрового преобразователя, группа выходов которого подключена к группе входов жидкокристаллического индикатора, причем температурный датчик может представлять собой платиновый термометр сопротивления. Патент РФ №2296962, опубликованный 10.04.2007 г.
Известен измеритель температуры, выбранный в качестве прототипа, который содержит последовательно соединенные первичный преобразователь информации, соединительный элемент и электронный измерительный блок. «Термостаты и показывающие термометры», Каталог фирмы «ЮМО», оборотная сторона титульного листа журнала «Средства измерения температуры», Издательство JUMO, ООО Фирма «ЮМО», 115162, ул. Люсиновская, д. 70, г. Москва. Копия прототипа прилагается к материалам данной заявки.
Недостатком измерителя температуры по прототипу является наличие погрешности измерения, обусловленной неопределенным временем установления измеряемого сигнала, невозможность установки первичного преобразователя информации в местах не прямой доступности и наличие зависимости результатов измерений от температуры окружающей среды.
Решаемая техническая задача в предлагаемой полезной модели заключается в устранении зависимости результатов измерений от температуры окружающей среды, в уменьшении постоянной времени замера температуры и в обеспечении возможности измерений в местах не прямой видимости и доступности.
1
2
Решаемая техническая задача в измерителе температуры, содержащем последовательно соединенные электронный измерительный блок, соединительный элемент и первичный преобразователь информации, достигается тем, что первичный преобразователь информации выполнен в виде чувствительного элемента с заданной теплоемкостью с теплоизолирующим слоем имеющим коэффициент теплопроводности λ не более 0,02 Вт/м·К размещенным между чувствительным элементом и соединительным элементом, который выполнен в виде гибкого элемента с коэффициентом теплопроводности λ не более 0,2 Вт/м·К, с соответствующими электропроводящими проводами и электроизолирующей оболочкой.
На фиг. 1 изображена блочная схема предлагаемого измерителя температуры.
На фиг. 2 изображен соединительный элемент в разрезе, с чувствительным элементом.
Измеритель температуры (фиг. 1, 2) содержит первичный преобразователь информации, выполненный в виде чувствительного элемента 1, выполненного, например, в виде терморезистора, с заданной теплоемкостью, которой определяется время установления значения температуры, например, может составлять 10 сек., с теплоизолирующим слоем 2, например, из пенопласта, который расположен между чувствительным элементом 1 и соединительным элементом, который выполнен в виде гибкого элемента 3, например, из поливинилхлоридной трубки, с соответствующими электропроводящими проводами 4, с зазором 5 и электроизолирующей оболочкой 6, например, из материала поливинилхлорида. Соединительный элемент, выполненный в виде гибкого элемента 3, соединен с электронным измерительным блоком 7.
1
2
1
2
Теплоизолирующий слой 2 имеет коэффициент теплопроводности λ не более 0,02 Вт/м·К. Гибкий элемент 3 имеет коэффициент теплопроводности λ не более 0,2 Вт/м·К. Значение данных величин - теплоизолирующий слой 2 имеет коэффициент теплопроводности λ не более 0,02 Вт/м·К., гибкий элемент 3 имеет коэффициент теплопроводности λ не более 0,2 Вт/м·К. именно такое, так как при других значениях этих величин не будет достигнута решаемая техническая задача.
Соединительный элемент, выполненный в виде гибкого элемента 3, представленный на фиг. 2, содержит оболочку 6 гибкого элемента 3, электропроводящие провода 4, например, три провода. Имеется зазор 5 между элементами гибкого элемента 3. На фиг. 2 представлено соединение гибкого элемента 3 с чувствительным элементом 1.
В качестве электронного измерительного блока 7, в примере конкретной реализации, может быть использовано покупное изделие производимое фирмой НПП «Элемер», Москва, г. Зеленоград, пр-д 4807, д. 7, стр. 1. (Каталог продукции фирмы НПП «Элемер», датчики давления, датчики температуры, вторичные приборы, метрологическое оборудование.) «Надежные средства и системы технического контроля», стр. 365. Копия данной страницы каталога прилагается к материалам заявки на полезную модель.
1
Рассмотрим предлагаемый измеритель температуры в работе. Последовательность работы предлагаемого измерителя температуры следующая. Измеритель температуры подключают к блоку питания, который на чертежах не показан. Включают питание измерителя температуры. Предварительный этап подготовки измерений заканчивают тогда, когда стабильно устанавливается значение температуры на индикаторе электронного измерительного блока 6, что свидетельствует о готовности прибора к измерениям. Далее чувствительный элемент 1 устанавливают на соответствующую точку поверхности плотно, без зазора между поверхностью и плоскостью чувствительного элемента 1. Измерение заканчивают тогда, когда стабильно устанавливается значение измеряемой температуры на индикаторе прибора, это свидетельствует о «нагреве» или «охлаждении» чувствительного элемента 1 до температуры контролируемой поверхности. На одно измерение температуры требуется от 2 сек. до 5 сек. Измерение температуры следующей точки поверхности проводят аналогично, установив чувствительный элемент 1 на эту точку, используя гибкость соединительного элемента 3. По сравнению с прототипом, предлагаемый измеритель температуры устраняет зависимость результатов измерений от температуры окружающей среды, уменьшает постоянную времени замера температуры и обеспечивает возможность измерений в местах не прямой видимости. В предлагаемом измерителе температуры устраняется зависимость результатов измерений от температуры окружающей среды по сравнению с прототипом за счет наличия теплоизолирующего слоя 2 с коэффициентом теплопроводности λ не более 0,02 Вт/м·К, и поэтому влияние температуры окружающей среды на измерения не сказывается и одновременно уменьшается постоянная времени замера температуры. Выполнение соединительного элемента в виде гибкого элемента 3 обеспечивает возможность измерения в местах не прямой видимости.