RU103910U1 - Акустический преобразователь температуры - Google Patents
Акустический преобразователь температуры Download PDFInfo
- Publication number
- RU103910U1 RU103910U1 RU2010145125/28U RU2010145125U RU103910U1 RU 103910 U1 RU103910 U1 RU 103910U1 RU 2010145125/28 U RU2010145125/28 U RU 2010145125/28U RU 2010145125 U RU2010145125 U RU 2010145125U RU 103910 U1 RU103910 U1 RU 103910U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acoustic
- output
- input
- source
- vibrations
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Акустический преобразователь температуры, содержащий термобаллон, выполненный с возможностью размещения в объекте контроля температуры, и преобразовательную камеру в форме трубок, закрытых с одного конца крышкой, а с другого снабженных фланцами и соединенные друг с другом с помощью этих фланцев, источник акустических колебаний, установленный в закрытом конце преобразовательной камеры и подключенный к электронному устройству формирования и обработки электрических сигналов, отличающийся тем, что преобразователь дополнительно содержит стабилизатор расхода газа, входной и выходной штуцеры, расположенные на отрезке между источником акустических колебаний и фланцем преобразовательной камеры, причем входной штуцер подключен к выходу стабилизатора расхода газа, а выходной штуцер сообщен с атмосферой, при этом электронное устройство формирования и обработки электрических сигналов содержит генератор формирования электрических колебаний, подключенный к источнику акустических колебаний через резистор, и усилитель, вход которого подключен к резистору, а выход - к микроконтроллеру.
Description
Полезная модель относится к измерительной технике, а именно, к средствам измерения температуры.
Известен акустический преобразователь температуры (Трохан A.M. Гидроаэрофизические измерения - М.: Издательство стандартов, 1981, с.185-187), содержащий источник и приемник акустических колебаний, подключенные с помощью трубок к герметичному термобаллону, заполненному термометрическим газом и выполняющему функцию акустического резонатора. Измерение температуры осуществляется по скорости звука, которую определяют по частоте акустических колебаний в термобаллоне, которая наблюдается в момент резонанса.
Недостатком этого акустического преобразователя температуры является высокое требование к добротности акустического резонатора, которое трудно обеспечить при измерении высоких температур, и необходимость подбора резонансной частоты, путем изменения частоты акустических колебаний источника.
Наиболее близким по технической сущности является акустический преобразователь температуры (Агейкин Д.И. и другие. Датчики контроля и регулирования М.: Машиностроение 1965, с.831-832), содержащий термобаллон, выполненный с возможностью размещения в объекте контроля температуры, и преобразовательную камеру в форме трубок, закрытых с одного конца крышкой, а с другого снабженных фланцами и соединенные друг с другом с помощью этих фланцев, источник акустических колебаний, установленный в закрытом конце преобразовательной камеры и подключенный к электронному устройству формирования и обработки электрических сигналов. Температура с помощью такого акустического преобразователя температуры измеряется по частоте акустических колебаний, возникающих в замкнутой системе, состоящей из резонатора, источника и приемника акустических колебаний.
Недостатком такого акустического преобразователя температуры является ограниченный диапазон измерений и необходимость использования дополнительного преобразователя для ввода сигнала в аналоговую систему контроля управления.
Задачей полезной модели является расширение диапазона измерений акустического преобразователя температуры.
Технический результат - создание акустического преобразователя температуры с аналоговым выходным сигналом, способного измерять температуру в диапазоне (10-2000) К.
Технический результат достигается тем, что акустический преобразователь температуры, содержащий термобаллон, выполненный с возможностью размещения в объекте контроля температуры, и преобразовательную камеру в форме трубок, закрытых с одного конца крышкой, а с другого снабженных фланцами и соединенные друг с другом с помощью этих фланцев, источник акустических колебаний, установленный в закрытом конце преобразовательной камеры и подключенный к электронному устройству формирования и обработки электрических сигналов, в соответствии с полезной моделью, дополнительно содержит стабилизатор расхода газа, входной и выходной штуцеры, расположенные на отрезке между источником акустических колебаний и фланцем преобразовательной камеры, причем входной штуцер подключен к выходу стабилизатора расхода газа, а выходной штуцер сообщен с атмосферой, при этом электронное устройство формирования и обработки электрических сигналов содержит генератор формирования электрических колебаний, подключенный к источнику акустических колебаний через резистор, и усилитель, вход которого подключен к резистору, а выход - к микроконтроллеру.
Такая конструкция акустического преобразователя температуры обеспечивает простоту измерений, возможность непосредственного получения аналогового сигнала в виде изменения тока в цепи. Предложенная конструкция акустического преобразователя температуры обеспечивает возможность измерений как очень низких (криогенных), так и очень высоких температур, что определяется наличием элементов стабилизации условий работы преобразовательной камеры и возможностью изготовления термобаллона из материалов, способных сохранить свои механические свойства при низких и высоких температурах.
По сравнению с прототипом заявляемая конструкция имеет отличительную особенность в совокупности элементов и их взаимном расположении.
Схема акустического преобразователя температуры показана на фиг.1. Акустический преобразователь температуры, содержит термобаллон 1, выполненный с возможностью размещения в объекте контроля температуры 2, и преобразовательную камеру 3 в форме трубок, закрытых с одного конца крышкой 4 и 5, а с другого снабженных фланцами 6 и 7 и соединенные друг с другом с помощью этих фланцев, источник акустических колебаний 8, установленный в закрытом конце преобразовательной камеры и подключенный к электронному устройству формирования и обработки электрических сигналов 9, стабилизатор расхода газа 10, входной и выходной штуцеры 11 и 12, расположенные на отрезке между источником акустических колебаний и фланцем преобразовательной камеры, причем входной штуцер подключен к выходу стабилизатора расхода газа, а выходной штуцер сообщен с атмосферой, при этом электронное устройство формирования и обработки электрических сигналов содержит генератор формирования электрических колебаний 13, подключенный к источнику акустических колебаний через резистор 14, и усилитель 15, вход которого подключен к резистору, а выход - к микроконтроллеру 16.
Работа акустического преобразователя температуры осуществляется следующим образом.
Акустический преобразователь температуры устанавливается на объекте контроля так, что термобаллон 1 размещается во внутренней полости объекта. Термобаллон с крышкой 4 при измерении высоких температур, например, 2000 К и более изготавливают из вольфрама или кварца. В преобразовательную камеру 3 через стабилизатор расхода газа 10 и входной штуцер 11 непрерывно подают потоки газа, например воздуха. Поток газа покидает преобразовательную камеру через выходной штуцер 12. От генератора 13 к источнику акустических колебаний 8 непрерывно подают электрические гармонические колебания, частота которых подбирается в зависимости от размеров термобаллона и преобразовательной камеры, а так же от диапазона измеряемых температур. Акустические колебания отражаются от крышки 4 и в волноводе, состоящем из преобразовательной камеры и термобаллона, возникает стоячая акустическая волна. При изменении температуры термобаллона изменяется температура заполняющего его газа, что приводит к изменению скорости звука и изменению тока в цепи источника акустических колебаний. Полученный сигнал, через усилитель 12 поступает на вход микропроцессор 13, на выходе которого формируется измерительная информация о значении температуры объекта контроля.
Опытным путем установлено, что сигнал зависит от температуры термобаллона.
Преимуществом предлагаемого технического решения является:
- простота конструкции;
- возможность получения без дополнительного преобразования аналогового сигнала;
- широкий диапазон измерений, а именно возможность измерения низкой (в том числе криогенных) и высокой температуры.
Предлагаемый акустический преобразователь температуры может быть реализован на базе стандартного источника колебаний, генератора и широко распространенных электронных элементов.
Акустический преобразователь температуры может найти применение при решении задач измерения низких, в том числе криогенных, и высоких температур, как на технологических процессах, так и в научных исследованиях.
Claims (1)
- Акустический преобразователь температуры, содержащий термобаллон, выполненный с возможностью размещения в объекте контроля температуры, и преобразовательную камеру в форме трубок, закрытых с одного конца крышкой, а с другого снабженных фланцами и соединенные друг с другом с помощью этих фланцев, источник акустических колебаний, установленный в закрытом конце преобразовательной камеры и подключенный к электронному устройству формирования и обработки электрических сигналов, отличающийся тем, что преобразователь дополнительно содержит стабилизатор расхода газа, входной и выходной штуцеры, расположенные на отрезке между источником акустических колебаний и фланцем преобразовательной камеры, причем входной штуцер подключен к выходу стабилизатора расхода газа, а выходной штуцер сообщен с атмосферой, при этом электронное устройство формирования и обработки электрических сигналов содержит генератор формирования электрических колебаний, подключенный к источнику акустических колебаний через резистор, и усилитель, вход которого подключен к резистору, а выход - к микроконтроллеру.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010145125/28U RU103910U1 (ru) | 2010-11-03 | 2010-11-03 | Акустический преобразователь температуры |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010145125/28U RU103910U1 (ru) | 2010-11-03 | 2010-11-03 | Акустический преобразователь температуры |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU103910U1 true RU103910U1 (ru) | 2011-04-27 |
Family
ID=44731950
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010145125/28U RU103910U1 (ru) | 2010-11-03 | 2010-11-03 | Акустический преобразователь температуры |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU103910U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2693539C2 (ru) * | 2017-12-20 | 2019-07-03 | Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) | Способ измерения резонансной частоты акустического резонатора газового термометра |
-
2010
- 2010-11-03 RU RU2010145125/28U patent/RU103910U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2693539C2 (ru) * | 2017-12-20 | 2019-07-03 | Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) | Способ измерения резонансной частоты акустического резонатора газового термометра |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2582232A (en) | Temperature-sensing and/or sound velocity-measuring device | |
CN108713133B (zh) | 声波共振压力与温度传感器 | |
RU2013110510A (ru) | Способ и устройство для измерения технологического параметра текучей среды в скважине | |
RU2015138282A (ru) | Система детектирования вибрации в термокармане | |
CN105928955B (zh) | 基于线性拟合的微波湿度传感器内壁水膜厚度的测量方法 | |
CN103940851A (zh) | 基于微波加热的流动湿蒸汽湿度测量探针及其测量方法 | |
RU103910U1 (ru) | Акустический преобразователь температуры | |
WO2019103655A2 (ru) | Способ и устройство измерения физических параметров материала | |
Zhao et al. | A novel apparatus for in situ measurement of thermal conductivity of hydrate-bearing sediments | |
CN112055807A (zh) | 用于测量流动流体的测量变量的测量***和方法 | |
CN105928954B (zh) | 一种双模双通道汽轮机蒸汽湿度测量***和方法 | |
GB2287792A (en) | Method and devices for measurement of flow speed using continuous oscillations in a thermal wave | |
RU25939U1 (ru) | Акустический датчик температуры | |
CN105866141B (zh) | 一种双模四通道汽轮机蒸汽湿度测量***和方法 | |
Sukhinets et al. | Intelligent flow meter on acoustic multivibrator | |
RU2470274C1 (ru) | Способ и устройство для измерения давления внутри трубопроводов | |
KR101609677B1 (ko) | 공진주파수를 이용한 천연가스의 발열량 측정장치 | |
RU2640122C1 (ru) | Вихреакустический преобразователь расхода | |
RU57467U1 (ru) | Акустический газоанализатор | |
Matsuo et al. | Experimental study on temperature separation in vortex chamber | |
RU2408876C1 (ru) | Способ измерения концентрации веществ в средах | |
RU2708938C1 (ru) | Устройство для измерения высоких давлений газообразных сред | |
RU2406976C1 (ru) | Устройство для измерения расхода газа | |
RU2439547C1 (ru) | Способ определения газочувствительных характеристик и электрофизических свойств газочувствительного элемента в частотной области | |
Kristiansen et al. | Measurements on a little known sound source-the Vortex Whistle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20111104 |