SU690455A1 - Устройство дл измерени и регулировани температуры - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс - к области термометрии и может быть использовано в химической промышленности, в приборостроении, а также в средах с высоким уровнем радиации дл  измерени  и регулировани , те мпературы окружающей среды.

Известно устройство дл  обнаружени  изменений температуры 1, содержащее чувствительный элемент, регулирующий электрическое напр жение в цепи, усилитель, RCцепочку , определ ющую посто нную времени , элемент с большим входным импедансом, цепь отрицательной обратной св зи. Устройство примен етс  в системах противопожарной сигнализации посредством температурного эффекта.

Недостатком указанного устройства  вл етс  узкий диапазон измер емых температур , а также невозможность регулировани  температуры.

Известно также устройство дл  управлени  температурой, главным образом печей 2, содержащее источник переменного напр жени , к которому параллельно подключены резистор, тиристор, нагреватель и первична  обмотка трансформатора, соединенные между собой последовательно, а вторична  обмотка трансформатора соединена с управл ющим электродом тиристора.

Тиристор включен между источником питани  переменного напр жени  и электриЧеским нагревательным устройством и служит дл  периодической подачи питани  нагревательному устройству. Трансформатор имеет первичную и вторичную обмотки и магнитный сердечник, точка Кюри которого соответствует определенной температуре. Петл  гистерезиса сердечника имеет полностью пр моугольную форму с малой коэрцитивной силой, и высокой дифференциальной проницаемостью дл  напр женности магнитного пол , равной коэрцитивной силе.

Трансформатор соединен термически с электрическим нагревательным устройством. Первична  обмотка соединена с источником.питани  переменного напр жени  через резистор . Вторична  обмотка соединена с управл ющим электродом тиристора. Тиристор запираетс  импульсом, поступающим со вторичной обмотки трансформатора. Устройство может примен тьс -дл  управлени  температурой печей.

Описанное устройство имеет следующие недостатки: сравнительно невысокий предел управл е дых температур, возможность управл ть температурой печей только в узком диапазоне, а также однофункциональность.

Целью изобретени   вл етс  расширение рабочего диапазона и области применени  устройства.

Это достигаетс  тем, что в предлагаемое устройство введены источник регулируемого напр жени , измеритель температуры и термочувствительный переключающий элемент, выполненный на основе жидких полупроводников с дополнительным измерительным электродом, причем переключающие электроды , измерительный элемент и управл юща  обмотка трансформатора последовательно подключены к источнику регулируемого напр жени , а измеритель температуры включен между измерительным и переключающим электродами. Устройство содержит также цепи измерени  и регулировани  температуры . К клеммам измерительной цепи термочувствительного элемента подсоединен градуированный по температуре измеритель сопротивлени , а управление электрическим нагрев ателем осуществлено тем, что к клеммам управлени  термочувствительного переключающего элемента подсоединены последовательно включенные источник регулируемого напр жени , сопротивление и обмотка управлени  магнитной проницаемостью сердечника трансформатора, первична  обмотка которого соединена с источником питани  переменного напр жени  через второй резистор , и вторична  обмотка соединена с управл ющим электродом тиристора, который последовательно соединен с источником питани  переменного напр жени  и электрическим нагревателем. Тиристор управл етс  импульсом, поступающим со вторичной обмотки трансформатора, уровень которогозадаетс  величиной тока, протекающего через обмотку управлени  магнитной проницаемостью сердечника трансформатора.

На фиг. 1 изображена схема устройства дл  измерени  и регулировани  температуры; на фиг. 2,а - зависимость напр жени  переключени  жидкого проводника от температуры окружающей среды; на фиг. 2, б - зависимость сопротивлени  жидкого полупроводника между электродами от температуры окружающей среды; на фиг. 2,в - вольтамперна  характеристика S-типа.

Устройство дл  измерени  и регулировани  температуры содержит диэлектрическую ампулу 1, заполненную полупроводником 2; электроды дл  терморегулировани  3 с микрозазором 4 между ними последовательно соединены с регулируемым источником напр жени  5, резистором 6 и обмоткой управлени  магнитной проницаемостью сердечника трансформатора 7, первична  обмотка которого соединена с источником8 питани  переменного напр жени  через резистор 9, а вторична  обмотка соединена с управл ющим электродом тиристора 10, который последовательно соединен с нагревателем 11 и источником питани  переменного напр жени  8. Измеритель температуры, напри- мер градуированный по температуре измеритель сопротивлени  12, подсоединен к одному из электродов 3 и к дополнительному

электроду 13.

Работа устройства основана на температурной зависимости проводимости жидких проводников и зависимости напр жени  переключени , от величины микрозазора 4 между электродами 3. На электроды 3 (фиг. 1) термочувствительного переключающего элемента , помещенного в среду, температуру которой необходимо измерить и регулировать , от источника напр жени  5 подаетс ,

0 например, заданное напр жение U| (фиг. 2,б). При увеличении температуры, например, от значени  Ti до Тг, (фиг. 2,а) вследствие рассогласовани  коэффициентов термического расщирени  диэлектрической ампулы 1 (фиг. 1) и материала переключающих электродов 3, микрозазор 4 между электродами 3 уменьщаетс , приложенное к ним заданное фиксированное напр жение Ui (фиг. 2,в) становитс  равным напр жению переключени  (фиг. 2,а), и термочувствительный пео реключающий элемент на основе жидких полупроводников скачкообразно из низкопровод щего состо ни  «а (фиг. 2,в) переходит в высокопровод щее состо ние «б, при котором ток в обмотке управлени  магнитной проницаемостью сердечника трансформатора 7 (фиг. 1) измен етс  от значени  /, (фиг. 2,в) до It.. При уменьщении температуры величина микрозазора 4 активной области переключени  (фиг. 1) увеличиваетс  и при определенной ее величине

Q элемент скачкообразно переходит в исходное низкопровод щее состо ние «а (фиг.2б), при котором ток в обмотке управлени  магнитной проницаемостью сердечника трансформатора 7 (фиг, 1) падает от значени  /1 до /1. При изменении тока в, обмотке

управлени  магнитной проницаемостью трансформатора 7 от значени  / до It или наоборот измен етс  магнитна  проницаемость сердечника трансформатора 7. В результате этого мен етс  напр жение во

Q вторичной обмотке трансформатора 7. В зависимости от величины этого напр жени , приложенного к управл ющему электроду тиристора 10, измен етс  ток, протекающий через нагреватель 11.

Claims (2)

1. 5 Измерение температуры производитс  следующим образом. При том же увеличении температуры от значени  7| до Tt (фиг. 2,а) сопротивление жидкого полупроводника 2 между электродами 3, 13 уменьшаетс  или увеличиваетс . Изменение AlgR (фиг. 2,ё) фиксируетс  измерителем температуры 12. Использование в качестве термочувствительного элемента переключателей, выполненных на основе жидких полупроводников, значительно увеличивает область применени  предлагаемого устройства. Это обусловлено тем, что эффект переключени  и полупроводникова  зависимость сопротивлени  от температуры в некоторых материалах имеют место и при высоких ,температурах (до 1000 К). Предлагаемое устройство по сравнению с известным обладает расширенной функциональностью. Устройство дл  измерени  и регулировани  температуры в случае применени  жидкого полупроводника-селена выполн ет функции измерени  температуры и регулирова .ни  ее в интервале температур от 498 К до 773 К. В этом интервале температура переключени  задаетс  величиной напр жени , приложенного к переключаюшим электродам , а также величиной микрозазора между ними. Устройство применимо в средах с высоким уровнем радиации, а также в агрессивных средах. Формула изобретенц  Устройство дл  измерени  и регулировани  температуры, содержащее источник переменного напр жени , к которому параллельно подключены резистор, тиристор, нагреватель и первична  обмотка трансформатора , соединенные между собой последовательно , а вторична  обмотка трансформатора соединена с управл юш,им электродом тиристора, отличающеес  тем, что, с целью расширени  рабочего диапазона и области применени  устройства, в него введены источник регулируемого напр жени , измеритель температуры и термочувствительный переключаюший элемент, выполненный на основе жидких полупроводников с дополнительным измерительным электродом , причем переключающие электроды и управл юща  обмотка трансформатора последовательно подключены к источнику регулируемого напр жени , а измеритель температуры включен между измерительным и переключаюшим электродами. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции № 216126, кл. G 01 К 7/00, опублик. 1973.
2. 2.Патент Франции № 2232794, кл. G 05 D 23/26, опублик. 1975 (прототип).

   .., -v .v--vV 6904-&§ .

   .. X .4.I-

   v

   .

   /, ,

   ut.Z