PL145428B2 - Temperature difference measuring system - Google Patents

Temperature difference measuring system Download PDF

Info

Publication number
PL145428B2
PL145428B2 PL25496185A PL25496185A PL145428B2 PL 145428 B2 PL145428 B2 PL 145428B2 PL 25496185 A PL25496185 A PL 25496185A PL 25496185 A PL25496185 A PL 25496185A PL 145428 B2 PL145428 B2 PL 145428B2
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
resistance thermometers
thermocouples
measuring
temperature difference
temperature
Prior art date
Application number
PL25496185A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL254961A2 (en
Original Assignee
Vyskumny Ustav Jadrovych Elekt
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vyskumny Ustav Jadrovych Elekt filed Critical Vyskumny Ustav Jadrovych Elekt
Publication of PL254961A2 publication Critical patent/PL254961A2/en
Publication of PL145428B2 publication Critical patent/PL145428B2/en

Links

Landscapes

  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad do pomiaru róznicy temperatur.Uklady pomiarowe do pomiaru róznicy temperatur sa zlozone ogólnie z czujników torów pomiarowych i srodków pomiarowych. W ukladach do pomiaru temperatury i róznic temperatur stosuje sie czesto w charakterze czujników termometry oporowe i termoelementy.Srodki pomia¬ rowe oparte sa na elementach techniki analogowej, wzglednie cyfrowej. Duzy wplyw na doklad¬ nosc i niezawodnosc ukladów pomiarowych przy pomiarze temperatur i róznic temperatur maja czujniki. Porównanie termometrów oporowych i termoelementów pod katem dokladnosci i nieza¬ wodnosci pomiaru wykazuje, ze charakteryzuja sie one w stosunku do siebie okreslonymi zaletami i wadami.Do zalet termometrów oporowych nalezy zwlaszcza ich duza dokladnosc, do wad - mala niezawodnosc /zwlaszcza przy wystepowaniu drgan mechanicznych/, brak moznosci dokonywa¬ nia pomiarów punktowych, duza stala czasowa i koniecznosc zasilania.Do zalet termoelementów nalezy prostota, male wymiary, mala stala czasowa, brak potrzeby zasilania, duza niezawodnosc, do wad - stosunkowo niska dokladnosc.Dokladnosc pomiaru temperatury przy pomocy termometrów oporowych i przy pomocy termoelementów w warunkach przemyslowych, jesli pominac dalsze bledy w torze przesylowym i przyrzadach pomiarowych, moze osiagnac w przypadku termometrów oporowych wartosc w przyblizeniu setnej czesci stopnia Celsjusza, a w przypadku termoelementów z metali nieszlachet¬ nych - okolo jednego stopnia Celsjusza. Stosunkowo mala dokladnosc pomiaru przy pomocy termoelementów jest spowodowana przede wszystkim tym, ze nie mozna odniesc sprawdzonych parametrów termoelementów z laboratorium do rzeczywistych warunków.Dokladny pomiar temperatury za pomoca termometru oporowego osiaga sie dzieki zastoso¬ waniu metody czterech przewodów, gdzie dwa przewody sluza do doprowadzenia pradu zasilaja¬ cego, a dwa pozostale przewody sluza do pomiaru napiecia. Napiecia na zaciskach termometrów oporowych i rezystorach wzorcowych mierzy sie za pomoca przetwornika analogowo-cyfrowego.Temperaturysa obliczane na podstawie ustalonego napiecia za pomoca dowolnie programowanej maszyny matematycznej, w której sa zakodowane stale wielomianów dla poszczególnych termome¬ trów oporowych. Maszyna taka umozliwia nastepujace po sobie przylaczenia poszczególnych termometrów oporowych do przetwornika analogowo-cyfrowego oraz oszacowanie ich wartosci pomiarowych.2 145 428 W ukladzie czteroprzewodowym do pomiaru temperatury termometrem oporowym jako tory pomiarowe moga byc jednak zastosowane elektrody termoelementów, dzieki czemu wlasciwie powstaja dwa niezalezne od siebie uklady, laczace w sobie zalety obu ukladów. W takich ukladach, zastosowanychjuz w praktyce, czujnik lub odpowiednie urzadzenie odczytujace stanowi kombina¬ cja termometru oporowego i termoelementu. Przez sprawdzenie w laboratorium uzyskuje sie stale wielomianów dla kazdego termometru oporowego, co od poczatku umozliwia zapewnienie wyso¬ kiej dokladnosci pomiaru temperatury, nawet w warunkach przemyslowych. Przy stosowaniu elektrod termoelementów w ukladzie czteroprzewodowym moga powstawac napiecia pasozytni¬ cze, które nastepnie nakladaja sie na napiecie uzytkowe. Wplyw tego rodzaju napiecia pasozytni¬ czego eliminuje sie przez pomiar ze zmiana polaryzacji pradu zasilania lub tez przez pomiar tego napiecia w stalych warunkach pracy przy wylaczonym pradzie zasilania, a nastepnie przez oblicza¬ nie wedlug programu mikrokomputera. Przy dlugotrwalych procesach na skomplikowanych obiektach technologicznych przy pomiarze temperatur i róznic temperatur niezbednajest pewnosc, ze dokladnosc pomiaru nie pogorszyla sie i pozostaje na wartosci poczatkowej. Kazde pogorszenie dokladnosci oddzialywuje bowiem na wynik procesu, w którym mierzy sie temperature. Stosowane dotychczas uklady do dokladnego pomiaru temperatury i róznicy temperatur przy zastosowaniu termometrów oporowych nie maja ani dostatecznej niezawodnosci w warunkach ekstremalnych, ani mozliwosci automatycznej kontroli dokladnosci w ciagu dostatecznie dlugiego okresu czasu, który wynosi okolo jednego roku.Przedmiotem wynalazku jest uklad do pomiaru róznicy temperatur zawierajacy termometry oporowe do pomiaru temperatury wlaczone w ukladzie czteroprzewodowym z przewodami w postaci elektrod termoelementów, przetwornik analogowo-cyfrowy do przetwarzania sygnalów elektrycznych uzyskiwanych z termometrów oporowych i termoelementów, programowana elek¬ troniczna maszyne cyfrowa do szacowania sygnalów uzyskiwanych na wyjsciu przetwornika analogowo-cyfrowego oraz urzadzenie wskazujaco-rejestrujace do odwzorowywania wyników pomiaru róznicy temperatury. Zgodnie z wynalazkiem konce kompensacyjne termoelementów dolaczonych do punktów polaczenia wlaczonych szeregowo termometrów oporowych w kazdym punkcie pomiaru róznic temperatury oraz termoelementów dolaczonych do drugich wyprowadzen termometrów oporowych w kazdym punkcie pomiaru róznicy temperatury sa umieszczone w komorze izotermicznej. Termometry oporowe sa dolaczone do zródla pradu zasilania poprzez polaczone szeregowo: zestyk rozlaczny, rezystor wzorcowy i galezie zasilajace termoelementów dolaczonych do drugich wyprowadzen termometrów oporowych. Przy tym wyprowadzenia ter¬ moelementów oraz rezystora wzorcowego sa dolaczone do wejscia przetwornika analogowo- -cyfrowego poprzez przelacznik punktów pomiarowych.Korzystnym jest, gdy zestyk rozlaczny wlaczony w obwodzie zasilania termometrów oporo¬ wych jest sprzezony z urzadzeniem sterujacym polaczonym z programowana elektroniczna maszyna cyfrowa.W ukladzie wedlug wynalazku, gdzie do pomiaru temperatury zastosowano kombinacje termometrów oporowych i termoelementów, laczy sie w odpowiedni sposób zalety obu rodzajów czujników - dokladnosc i niezawodnosc, i osiaga sie przy tym nowe, lepsze efekty. Dzieki podwój¬ nemu pomiarowi temperatury i róznicy temperatur przy pomocy termometrów oporowych pod¬ wyzsza sie dokladnosc pomiaru temperatury i róznicy temperatur. Z pomierzonych róznic tempe¬ ratury pary termometrów oporowych, które znajduja sie w identycznej temperaturze, uzyskuje sie mozliwosc sledzenia dokladnosci pomiarowej termometrów oporowych w czasie. Przez piecio¬ krotne próbkowanie temperatury w jednym z miejsc wystepowania róznic temperatur, gdzie temperatura jest próbkowana, dwukrotnie przy pomocy termometrów oporowych, raz przy pomocy termoelementu dolaczonego do punktu polaczenia termometrów oporowych i dwukrotnie przy pomocy termoelementów dolaczonych do drugich wyprowadzen termometrów oporowych, osiaga sie wyjatkowo duza niezawodnosc próbkowania, takze w trudnych warunkach eksploatacji., Przy zaklóceniach pomiaru wskutek przerywania dzialania termometru oporowego, wyjscie i ukladu pomiarowego zostaje automatycznie przelaczone na pomiar z termoelementami dolaczo¬ nymi do punktów polaczenia termometrów oporowych, które zostaly przed zastosowaniem sprawdzone termometrami oporowymi i zostaja okreslone i wypisane adresy przerwanego obwodu pomiarowego. Wykorzystywane w ten sposób termoelementy osiagaja dokladnosc, która sie zbliza145428 • do dokladnosci pomiaru termometrami oporowymi. Przy jednoczesnych zaklóceniach w dzialaniu termometrów oporowych i tych termoelementów, moga byc wykorzystane, po przelaczeniu, do pomiaru róznic temperatur, termoelementy dolaczone do drugich konców termometrów oporowych.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony na rysunku, który przedstawia schemat ukladu do pomiaru róznic tempereatur, termoelementy dolaczone do pomiaru róznicy temperatur wedlug wynalazku.Uklad do pomiaru róznicy temperatur wedlug wynalazku zawiera czujniki temperatury, które sa umieszczone w punktach pomiarowych 1 wystepowania róznicy temperatur, przy czym kazdy czujnik temperatury zawiera dwa termometry oporowe 2, jeden termoelement 3 wlaczony miedzy termometrami oporowymi 2 i dwa termoelementy 4 dolaczone do drugich konców termometrów oporowych 2. W izotermicznej komorze 5 sa umieszczone termostatycznie konce kompensacyjne termoelementów 3 i konce termoelementów 4. Zródlo pradowe 6 poprzez zestyk rozlaczny 7, wzorzec opornosci 8 i galezie zasilajace termoelementów 4, zasila termometry oporowe 2.Uklad pomiarowy zawiera ponadto listwe zaciskowa 9, przelacznik 10 punktów pomiaro¬ wych, przetwornik analogowo-cyfrowy 11, element sterujacy 12, programowane urzadzenie 13 do przetwarzania danych oraz przyrzad wskazujaco-rejestrujacy 14. Przelacznik 10 punktów pomia¬ rowych, przetwornik analogowo-cyfrowy 11, element sterujacy 12 i przyrzad wskazujaco- -rejestrujacy 14 stanowia urzadzenia peryferyjne swobodnie programowanego urzadzenia 13 do przetwarzania danych.Uklad pomiarowy moze pracowac w trzech rodzajach pracy, stosownie do stanu technicznego czujników temperatury: w pierwszym, podstawowym rodzaju pracy, gdy nie wystepuje przerwa w dzialaniu termometrów oporowych 2, w drugim, kiedy jest uszkodzony jeden, wzglednie wiecej termometrów oporowych 2 i uklad wykorzystuje do pomiaru termoelementy 3 oraz w trzecim rodzaju pracy, kiedy wystepuje przerwa jednoczesnie w termometrach oporowych 2 i termoelemen- tach 3 i uklad wykorzystuje do pomiaru termoelementy 4. W podstawowym rodzaju pracy w kazdym cyklu pomiarowym mierzone sa spadki napiec na termometrach oporowych 2, sygnaly napieciowe z termoelementów 3 i spadek napiecia na wzorcu opornosci 8. Przed przetworzeniem danych pomiarowych, zebranych w cyklu pomiarowym, swobodnie programowane urzadzenie 13 do przetwarzania danych oblicza na podstawie spadków napiecia na termometrach oporowych 2 i spadku napiecia na wzorcu opornosci 8, temperatury wszystkich termometrów oporowych 2, róznice temperatur w punktach pomiarowych 1 wystepowania róznic temperatur i róznice tempe¬ ratur mierzone przez pary termometrów oporowych 2, które znajduja sie w identycznych tempera¬ turach. Nastepnie oblicza ono na podstawie sygnalów napieciowych z termoelementów 3 róznice temperatur punktów pomiarowych 1 wystepowania róznic temperatur.Przy obliczaniu temperatur na podstawie danych z termometrów oporowych 2 niezbedne jest uwzglednienie pasozytniczych napiec termoelektrycznych w torach pomiarowych, które nakladaja sie na spadki napiec na termometrach oporowych 2. Wartosc pasozytniczego napiecia termoelek¬ trycznego w torach pomiarowych okresla sie przy przerwaniu obwodu pradowego zasilania ter¬ mometrów oporowych 2 przy pomocy zestyku rozlacznego 7. Czestotliwosc dokonywania pomiaru pasozytniczych napiec termoelektrycznych zalezy od szybkosci zmiany temperatur na dlugosci torów pomiarowych w czasie. Uruchamianie zestyku rozlacznego 7 w zaleznosci od czestotliwosci dokonywania pomiarów pasozytniczych napiec termoelektrycznych moze byc realizowane przy pomocy elementu sterujacego 12 programowanego urzadzenia 13 do przetwarzania danych, wzgle¬ dnie recznie. Z obliczonych danych dotyczacych temperatur dla cyklu pomiarowego w podstawo¬ wym rodzaju pracy, otrzymywane sa dane dotyczace temperatur i róznicy temperatur punktów pomiarowych 1 wystepowania róznic temperatur, które sa obliczane na podstawie danych z termometrów oporowych 2 i sa podawane do przyrzadu wskazujaco-rejestrujacego 14. Dane dotyczace pomiarowych róznic temperatur pary termometrów oporowych 2, które znajduja sie w identycznych temperaturach, zostaja wykorzystane do obliczania odchylenia standardowego.Odchylenie standardowe charakteryzuje dokladnosc ukladu pomiarowego, przy pomocy którego mozna sledzic dokladnosc pomiaru przy uzyciu termometrów oporowych 2 w czasie. Liczba cykli pomiarowych, dla których przebiegu jest obliczane odchylenie standardowe, zalezy od doklad¬ nosci, z jaka odchylenie standardowe powinno zastapic srednie odchylenie standardowe ukladu pomiarowego z termometrami oporowymi 2.4 145 428 Dane dotyczace róznic temperatur punktów pomiarowych 1 wystepowania róznic temperatur, które sa otrzymywane jednoczesnie z termometrów oporowych 2 i termoelementów 3, sa wykorzy¬ stywane do wyznaczania wspólczynników korekcyjnych dla termoelementów 3. Wspólczynniki korekcyjne wyznaczane sa dla kazdego cyklu pomiarowego i na ich podstawie przez filtracje uzyskuje sie wynikowe wspólczynniki korekcyjne. Liczba cykli pomiarowych, które zostaja uwzg¬ lednione przy obliczaniu wynikowych wspólczynników korekcyjnych, zalezy od dokladnosci dzia¬ lania przetwornika analogowo-cyfrowego 11 i od poziomu napiec zaklócajacych w torach pomia¬ rowych. Uzyskane w ten sposób wynikowe wspólczynniki korekcyjne sa wynikiem sprawdzania termoelementów 3 przy pomocy termometrów oporowych 2 w warunkach rzeczywistych; sa one wykorzystywane w przypadku zaklócen w dzialaniu termometrów oporowych 2. W przypadkach praktycznych liczba cykli, na podstawie których oblicza sie odchylenie standardowe i wynikowe wspólczynniki korekcyjne, moze wynosic od 1 do 100 /jeden cykl pomiarowy dla obliczenia odchylenia standardowego móglby wystarczac tylko w tym przypadku, gdyby wynikowa róznica byla zlozona z kilku czastkowych róznic temperatur/.W przypadku, gdy w cyklu pomiarowym po próbkowaniu programowane urzadzenie 13 przetwarzania danych stwierdzi, zejeden z obwodów pomiarowych termometrów oporowych 2jest przerwany, uklad przechodzi do drugiego rodzaju pracy. W tym rodzaju pracy programowane urzadzenie 13 do przetwarzania danych ustala adresy przerwanego obwodu pomiarowego termo¬ metrów oporowych 2 i oblicza róznice temperatur punktów pomiarowych 1, wystepowania róznic temperaturjuz na podstawie danych ze skontrolowanychtermoelementów 3. Przyrzad wskazujaco- rejestrujacy wskazuje i rejestruje adresy przerwanego obwodu pomiarowego termometrów oporo¬ wych 2 i róznice temperatur z termoelementów 3. Adres przerwanego obwodu pomiarowego termometrów oporowych 2 zostaje okreslony na podstawie wielkosci spadków napiecia termome¬ trów oporowych 2. W nieprzerwanych obwodach pomiarowych termometrów oporowych 2 zos¬ taja pomierzone spadki napiec, które sa w przyblizeniu równe zeru, podczas gdy w przerwanym obwodzie pomiarowym zostaje pomierzony spadek napiecia, któryjest równy napieciu nieobcia- zonego zródla pradowego 6. Zróznicowanie temperatur punktów pomiarowych 1 wystepowania róznicy temperatur okreslone z termoelementów 3, zostaja obliczone z uwzglednieniem wyniko¬ wych wspólczynników korekcyjnych, które sa wyznaczane przy pomocy termometrów oporowych 2 w podstawowym rodzaju pracy. W ten sposób zostaje znacznie zwiekszona dokladnosc pomiaru róznicy temperatur termoelementów 3, która zbliza sie do dokladnosci pomiaru róznicy tempera¬ tur przy wykorzystaniu termometrów oporowych 2.W przypadku gdy w jednym wzglednie obu czujnikach temperatury powstanie przerwa jednoczesnie, w termometrach oporowych 2 i w termoelementach 3, uklad przechodzi do trzeciego rodzaju pracy. Przy pracy w ten sposób niezbedne jest przelaczenie termoelementów 4 w miejsca termoelementów 3 za pomoca przelacznika 10 punktów pomiarowych.Zastosowanie ukladu wedlug wynalazku jest szczególnie korzystne w tych przypadkach, gdy róznica temperatur jest mierzona wielokrotnie. Jako przyklad mozna przytoczyc wielokrotny pomiar róznicy temperatur srodka chlodzacego reaktora jadrowego w poszczególnych petlach chlodzenia. W takim przypadku mozna sledzic dokladnosc ukladu pomiarowego przy wykorzy¬ staniu odchylenia standardowego dla poszczególnego cyklu pomiarowego. Przez odpowiedni dobór wzorca opornosci w schemacie ukladu pomiarowego mozna wyeliminowac wplyw bledu systematycznego przetwornika analogowo-cyfrowego na wartosc temperatury mierzonej termo¬ metrami oporowymi.Zastrzezenia patentowe 1. Uklad do pomiaru róznicy temperatur zawierajacy termometry oporowe do pomiaru temperatury wlaczone w ukladzie czteroprzewodowym z przewodami w postaci elektrod termoe¬ lementów, przetwornik analogowo-cyfrowy do przetwarzania sygnalów elektrycznych uzyskiwa¬ nych z termometrów oporowych i termoelementów, programowana elektroniczna maszyne cyf¬ rowa do szacowania sygnalów uzyskiwanych na wyjsciu przetwornika analogowo-cyfrowego oraz145428 5 zadzenie wskazujaco-rejestrujace do odwzorowywania wyników pomiaru róznicy temperatury, znamienny tym, ze konce kompensacyjne termoelementów (3) dolaczonych do punktów polaczenia wlaczonych szeregowo termometrów oporowych (2) w kazdym punkcie (1) pomiaru róznic tempe¬ ratury oraz termoelementów (4) dolaczonych do drugich wyprowadzen termometrów oporowych (2) w kazdym punkcie (1) pomiaru róznicy temperatury sa umieszczone w komorze izotermicznej (5), a termometry oporowe (2) sa dolaczone do zródla (6) pradu zasilania poprzez polaczone szeregowo zestyk rozlaczny (7), rezystor wzorcowy (8) i galezie zasilajace termoelementów (4) dolaczonych do drugich wyprowadzen termometrów oporowych (2), przy czym wyprowadzenia termoelementów (3, 4) oraz rezystora wzorcowego (9, 8) sa dolaczone do wejscia przetwornika analogowo-cyfrowego (11) poprzez przelacznik (10) punktów pomiarowych. 2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zestyk rozlaczny (7) wlaczony w obwodzie zasilania termometrów oporowych (2)jest sprzezony z urzadzeniem sterujacym (12) polaczonym z programowana elektroniczna maszyna cyfrowa (13).145418 * K P K=a li i r i i ki M ft T T h y y y ! Tl _L a 1 i ii i i t l rt l i t I ! I 1 ' SU^^t Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 400 zl PLThe invention relates to a temperature difference measuring system. The measuring systems for measuring the difference in temperature generally consist of sensors, measuring lines and measuring means. In systems for measuring temperature and temperature differences, resistance thermometers and thermocouples are often used as sensors. Measuring means are based on elements of analog technology, or digital technology. Sensors have a great influence on the accuracy and reliability of measuring systems when measuring temperatures and temperature differences. Comparison of resistance thermometers and thermocouples in terms of accuracy and reliability of measurement shows that they have certain advantages and disadvantages in relation to each other. The advantages of resistance thermometers include, in particular, their high accuracy, and disadvantages - low reliability / especially in the presence of mechanical vibrations / , no possibility of making point measurements, large time constant and the need for power supply. The advantages of thermocouples include simplicity, small dimensions, small time constant, no need for power supply, high reliability, and disadvantages - relatively low accuracy. Accuracy of temperature measurement with resistance thermometers and with industrial thermocouples, if omitting further errors in the transmission path and measuring instruments, it can achieve values of approximately one hundredth of a degree Celsius for resistance thermometers and approximately one degree of Celsius for base metal thermocouples. The relatively low accuracy of measurement with thermocouples is mainly due to the fact that it is not possible to relate the tested thermocouple parameters from the laboratory to real conditions. Accurate temperature measurement with a resistance thermometer is achieved by using the four-wire method, where two wires are used to bring the current. power, and the other two leads measure the voltage. The voltages at the terminals of resistance thermometers and standard resistors are measured with an analog-to-digital converter. The temperatures are calculated on the basis of a determined voltage using a freely programmable mathematical machine, in which the polynomials are constantly coded for individual resistance thermometers. Such a machine enables the consecutive connection of individual resistance thermometers to an analog-to-digital converter and the estimation of their measurement values.2 145 428 In a four-wire system for temperature measurement with a resistance thermometer, however, thermocouple electrodes can be used as measuring paths, thanks to which two independent ones are actually created circuits that combine the advantages of both circuits. In such systems, already used in practice, the sensor or corresponding reading device is a combination of a resistance thermometer and a thermocouple. By checking in the laboratory, constant polynomials are obtained for each resistance thermometer, which makes it possible from the outset to ensure a high accuracy of the temperature measurement, even under industrial conditions. When using thermocouple electrodes in a four-wire system, parasitic voltages may arise, which then superimpose on the useful voltage. The effect of this kind of parasitic voltage is eliminated by measuring the change in polarity of the supply current or by measuring this voltage under constant operating conditions with the supply current off, and then by calculating according to the microcomputer program. With long-term processes on complex technological objects, when measuring temperatures and temperature differences, it is necessary to be sure that the measurement accuracy has not deteriorated and remains at the initial value. Any deterioration in accuracy affects the result of the process in which temperature is measured. The systems used so far for accurate measurement of temperature and temperature difference with the use of resistance thermometers have neither sufficient reliability in extreme conditions nor the possibility of automatic control of accuracy over a sufficiently long period of time, which is about one year. The subject of the invention is a system for measuring the temperature difference containing resistance thermometers for temperature measurement included in a four-wire system with leads in the form of thermocouple electrodes, analog-to-digital converter for processing electrical signals obtained from resistance thermometers and thermocouples, programmable electronic digital machine for estimating signals obtained at the output of the analog-to-digital converter and an indicating device -records for mapping the results of temperature difference measurement. According to the invention, the compensation ends of the thermocouples connected to the connection points of the series connected resistance thermometers at each temperature difference measuring point and of the thermocouples connected to the second leads of the resistance thermometers at each temperature difference measuring point are placed in an isothermal chamber. Resistance thermometers are connected to the power supply via a series connected: break contact, reference resistor and power supply lines for thermocouples connected to the other leads of the resistance thermometers. In this case, the terminals of the thermocouples and the reference resistor are connected to the input of the analog-to-digital converter via the measuring point switch. It is advantageous if the break contact in the power supply circuit of the resistance thermometers is connected to a control device connected to the programmable digital electronic machine. In the system according to the invention, where combinations of resistance thermometers and thermocouples are used to measure the temperature, the advantages of both types of sensors - accuracy and reliability - are suitably combined, and new, better results are achieved. By double measuring the temperature and the temperature difference with resistance thermometers, the accuracy of the temperature and temperature difference is increased. From the measured temperature differences of a pair of resistance thermometers, which are at the same temperature, it is possible to track the measuring accuracy of the resistance thermometers over time. By sampling the temperature five times at one of the temperature differences where the temperature is sampled, twice with resistance thermometers, once with a thermocouple attached to the connection point of resistance thermometers, and twice with thermocouples attached to the second leads of resistance thermometers, it achieves exceptional high sampling reliability, also under difficult operating conditions., In the event of disturbances in the measurement due to interruption of the resistance thermometer, the output and the measuring system are automatically switched to the measurement with thermocouples connected to the connection points of resistance thermometers, which have been checked with resistance thermometers before use and are determined and written out addresses of the open measuring circuit. Thermocouples used in this way achieve an accuracy that is close to 145,428 • the accuracy of resistance thermometers. With simultaneous disturbances in the operation of resistance thermometers and these thermocouples, after switching, thermocouples attached to the other ends of resistance thermometers can be used to measure temperature differences. The subject of the invention is shown in the figure, which shows a diagram of a system for measuring temperature differences, thermocouples attached to temperature difference measurement according to the invention The temperature difference measurement system according to the invention comprises temperature sensors which are positioned at measuring points 1 for the occurrence of a temperature difference, each temperature sensor containing two resistance thermometers 2, one thermocouple 3 connected between resistance thermometers 2 and two thermocouples 4 attached to the other ends of resistance thermometers 2. In the isothermal chamber 5 there are thermostatic compensating ends of the thermocouples 3 and the ends of the thermocouples 4. Power source 6 through the break contact 7, resistance standard 8 and thermocouple power lines 4, supplies resistance thermometers 2. The measuring system also includes a terminal strip 9, a switch for 10 measuring points, an analog-to-digital converter 11, a control element 12, a programmable device 13 for data processing and an indicating and recording device 14. Switch for 10 measuring points, The analog-to-digital converter 11, the control element 12 and the indicating and recording device 14 constitute the peripheral devices of the freely programmable data processing device 13. The measuring system can work in three modes of operation, according to the technical condition of the temperature sensors: in the first, basic type of operation, when there is no break in the operation of resistance thermometers 2, in the second, when one or more resistance thermometers 2 is damaged and the system uses thermocouples 3 for measurement, and in the third mode of operation, when there is a break in both resistance thermometers 2 and thermocouples 3 and the system uses thermocouples for measurement 4. In the basic type of work, in each measurement cycle, voltage drops on resistance thermometers 2, voltage signals from thermocouples 3 and voltage drop on a resistance standard are measured 8. Before processing the measurement data collected in the measurement cycle, a freely programmable data processing device 13 calculates on the basis of the voltage drops across resistance thermometers 2 and the voltage drop across resistance standard 8, the temperature of all resistance thermometers 2, temperature differences at measuring points 1 of the occurrence of temperature differences and temperature differences measured by pairs of resistance thermometers 2 which are at identical temperatures turns. Then it calculates, based on voltage signals from thermocouples 3, temperature differences of measuring points 1 the occurrence of temperature differences. When calculating temperatures based on data from resistance thermometers 2, it is necessary to take into account parasitic thermoelectric voltages in measurement lines, which overlap with voltage drops on resistance thermometers 2. The value of the parasitic thermoelectric voltage in the measurement lines is determined when the current circuit of the power supply of the resistance thermometers 2 is interrupted by means of a separable contact 7. The frequency of measuring parasitic thermoelectric voltages depends on the rate of temperature change along the length of the measurement lines. The actuation of the break contact 7 depending on the frequency of measurements of parasitic thermoelectric voltages can be performed by means of the control element 12 of the programmable data processing device 13, or manually. From the calculated data on the temperatures for the measuring cycle in the basic mode of operation, data is obtained on the temperature and temperature difference of the measuring points 1 of the occurrence of temperature differences, which are calculated on the basis of data from resistance thermometers 2 and fed to the indicating / recording device 14. The data for measuring temperature differences of a pair of resistance thermometers 2, which are at identical temperatures, is used to calculate the standard deviation. The standard deviation characterizes the accuracy of a measuring system with which the accuracy of a measurement with resistance thermometers 2 can be tracked over time. The number of measuring cycles for which the standard deviation is calculated depends on the accuracy with which the standard deviation should replace the mean standard deviation of the measuring system with resistance thermometers 2.4 145 428 Data on the difference in temperature of the measuring points and the occurrence of temperature differences that are obtained simultaneously from resistance thermometers 2 and thermocouples 3, are used to determine the correction factors for thermocouples 3. The correction factors are determined for each measurement cycle and the resultant correction factors are obtained by filtration. The number of measurement cycles that are taken into account in the calculation of the resulting correction factors depends on the accuracy of the analog-to-digital converter 11 and the level of interference voltages in the measurement circuits. The resulting correction factors obtained in this way are the result of checking the thermocouples 3 with resistance thermometers 2 under real conditions; they are used in the event of disturbances in the operation of resistance thermometers 2. In practical cases, the number of cycles on the basis of which the standard deviation and the resulting correction factors are calculated may be from 1 to 100 / one measuring cycle for the calculation of the standard deviation could be sufficient only in this case if the resulting difference was composed of several partial temperature differences /. If, in the measuring cycle after sampling, the programmable data processing device 13 detects that one of the resistance thermometer measuring circuits 2 is interrupted, the system enters the second mode of operation. In this type of operation, the programmable data processing device 13 determines the addresses of the interrupted measuring circuit of resistance thermometers 2 and calculates the temperature differences of the measuring points 1, the occurrence of temperature differences on the basis of the data from the tested thermocouples 3. The indicating-recording device indicates and records the addresses of the interrupted measuring circuit of thermometers resistance thermometers 2 and temperature differences from thermocouples 3. The address of the interrupted measuring circuit of resistance thermometers 2 is determined on the basis of the magnitude of the voltage drops of resistance thermometers 2. In uninterrupted measuring circuits of resistance thermometers 2 there are measured voltage drops that are approximately equal to zero, while in the interrupted measuring circuit the voltage drop is measured, which is equal to the voltage of the unloaded current source 6. The temperature variation of the measuring points 1 of the temperature difference occurrence determined from the thermocouples 3 is calculated with the on the basis of the resulting correction factors which are determined by resistance thermometers 2 in the basic mode of operation. In this way, the accuracy of measuring the temperature difference of thermocouples 3 is significantly increased, which comes close to the accuracy of measuring the temperature difference with the use of resistance thermometers 2. When a break occurs in one or both temperature sensors simultaneously, in resistance thermometers 2 and thermocouples 3, the arrangement passes to the third type of work. When working in this way, it is necessary to switch the thermocouples 4 to the place of thermocouples 3 by means of a switch 10 for measuring points. The use of the system according to the invention is particularly advantageous in those cases where the temperature difference is repeatedly measured. An example is the multiple measurement of the temperature difference of a nuclear reactor coolant in the individual cooling loops. In this case, the accuracy of the measuring system can be tracked using the standard deviation for a particular measuring cycle. By appropriate selection of the resistance standard in the scheme of the measuring system, it is possible to eliminate the influence of a systematic error of the analog-to-digital converter on the temperature value measured with resistance thermometers. Patent claims 1. The system for measuring the temperature difference including resistance thermometers for temperature measurement included in a four-wire system with wires in the form of thermocouple electrodes, analog-to-digital converter for processing electrical signals obtained from resistance thermometers and thermocouples, programmable electronic digital machine for estimating the signals obtained at the output of the analog-to-digital converter and characterized in that the compensating ends of the thermocouples (3) connected to the connection points of the series connected resistance thermometers (2) at each point (1) for measuring the temperature difference and the thermocouples (4) connected to the other The leads of the resistance thermometers (2) at each point (1) of the temperature difference measurement are placed in the isothermal chamber (5), and the resistance thermometers (2) are connected to the source (6) of the power supply through a series-connected disconnect contact (7), standard resistor (8) and power supply branches of thermocouples (4) connected to the second leads of resistance thermometers (2), where the leads of thermocouples (3, 4) and the reference resistor (9, 8) are connected to the input of the analog-to-digital converter (11) through a switch (10) measuring points. 2. System according to claim 1, characterized in that the break contact (7) in the power supply circuit of the resistance thermometers (2) is connected to a control device (12) connected to a programmable digital electronic machine (13). 145 418 * KPK = a li irii ki M ft TT hyyy ! Tl _L a 1 i ii i i t l rt l i t I! I 1 'SU ^^ t Printing studio of the Polish People's Republic. Mintage 100 copies Price PLN 400 PL

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe 1. Uklad do pomiaru róznicy temperatur zawierajacy termometry oporowe do pomiaru temperatury wlaczone w ukladzie czteroprzewodowym z przewodami w postaci elektrod termoe¬ lementów, przetwornik analogowo-cyfrowy do przetwarzania sygnalów elektrycznych uzyskiwa¬ nych z termometrów oporowych i termoelementów, programowana elektroniczna maszyne cyf¬ rowa do szacowania sygnalów uzyskiwanych na wyjsciu przetwornika analogowo-cyfrowego oraz145428 5 zadzenie wskazujaco-rejestrujace do odwzorowywania wyników pomiaru róznicy temperatury, znamienny tym, ze konce kompensacyjne termoelementów (3) dolaczonych do punktów polaczenia wlaczonych szeregowo termometrów oporowych (2) w kazdym punkcie (1) pomiaru róznic tempe¬ ratury oraz termoelementów (4) dolaczonych do drugich wyprowadzen termometrów oporowych (2) w kazdym punkcie (1) pomiaru róznicy temperatury sa umieszczone w komorze izotermicznej (5), a termometry oporowe (2) sa dolaczone do zródla (6) pradu zasilania poprzez polaczone szeregowo zestyk rozlaczny (7), rezystor wzorcowy (8) i galezie zasilajace termoelementów (4) dolaczonych do drugich wyprowadzen termometrów oporowych (2), przy czym wyprowadzenia termoelementów (3, 4) oraz rezystora wzorcowego (9, 8) sa dolaczone do wejscia przetwornika analogowo-cyfrowego (11) poprzez przelacznik (10) punktów pomiarowych.Claims 1. Temperature difference measurement system including resistance thermometers for temperature measurement included in a four-wire system with wires in the form of thermocouple electrodes, analog-to-digital converter for processing electrical signals obtained from resistance thermometers and thermocouples, programmable electronic digital machine ditches for estimating the signals obtained at the output of the analog-to-digital converter and 145428 5 indicating and recording operation for mapping the results of measuring the temperature difference, characterized by the fact that the compensation ends of thermocouples (3) attached to the connection points of the resistance thermometers (2) connected in series at each point (1) ) temperature difference measurement and thermocouples (4) attached to the second leads of resistance thermometers (2) at each point (1) of the temperature difference measurement are placed in the isothermal chamber (5), and resistance thermometers (2) are attached to the source (6). ) of the supply current through p the separable contact (7), the reference resistor (8) and the power supply lines of the thermocouples (4) connected in series to the second leads of the resistance thermometers (2), where the leads of the thermocouples (3, 4) and the standard resistor (9, 8) are attached to inputs of the analog-to-digital converter (11) through the switch (10) of the measuring points. 2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zestyk rozlaczny (7) wlaczony w obwodzie zasilania termometrów oporowych (2)jest sprzezony z urzadzeniem sterujacym (12) polaczonym z programowana elektroniczna maszyna cyfrowa (13).145418 * K P K=a li i r i i ki M ft T T h y y y ! Tl _L a 1 i ii i i t l rt l i t I ! I 1 ' SU^^t Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz. Cena 400 zl PL2. System according to claim 1, characterized in that the break contact (7) in the power supply circuit of the resistance thermometers (2) is connected to a control device (12) connected to a programmable digital electronic machine (13). 145 418 * KPK = a li irii ki M ft TT hyyy ! Tl _L a 1 i ii i i t l rt l i t I! I 1 'SU ^^ t Printing studio of the Polish People's Republic. Mintage 100 copies. Price PLN 400 PL
PL25496185A 1984-08-13 1985-08-13 Temperature difference measuring system PL145428B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS846132A CS249939B1 (en) 1984-08-13 1984-08-13 Measuring system of temperature difference with automatic measuring accuracy checking and large scanning reliability

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL254961A2 PL254961A2 (en) 1986-07-15
PL145428B2 true PL145428B2 (en) 1988-09-30

Family

ID=5407654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL25496185A PL145428B2 (en) 1984-08-13 1985-08-13 Temperature difference measuring system

Country Status (6)

Country Link
BG (1) BG46699A1 (en)
CS (1) CS249939B1 (en)
DD (1) DD256992A3 (en)
HU (1) HU197091B (en)
PL (1) PL145428B2 (en)
SU (1) SU1578508A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4203733A1 (en) * 1992-02-05 1993-08-12 Vyskumny Ustav Jadrovych Elekt Intelligent temperature measurement system - has resistor and thermocouples in isothermal can connected to A=D converter, and incorporates self checking and fault localisation

Also Published As

Publication number Publication date
HU197091B (en) 1989-02-28
HUT38435A (en) 1986-05-28
CS613284A1 (en) 1985-08-15
CS249939B1 (en) 1987-04-16
SU1578508A1 (en) 1990-07-15
DD256992A3 (en) 1988-06-01
BG46699A1 (en) 1990-02-15
PL254961A2 (en) 1986-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5228780A (en) Dual-mode self-validating resistance/Johnson noise thermometer system
EP0404567B1 (en) Temperature reference junction for a multichannel temperature sensing system
EP3070446B1 (en) Thermo wire testing circuit and method
US4223549A (en) Oxygen monitoring circuit with built in testing means
US20050127918A1 (en) Activity-based battery monitor with a universal current measuring apparatus
JP2810541B2 (en) Lambda sensor internal resistance measurement circuit
US4825383A (en) Process and device for measuring the level of the free surface of a liquid
US4370546A (en) Kiln temperature controller
US3731187A (en) Temperature compensated fouling measuring method and apparatus
US2565501A (en) Salinity indicator system
PL145428B2 (en) Temperature difference measuring system
US2758469A (en) Calibrating apparatus
JP6756935B1 (en) How to change the configuration of the temperature measurement system, temperature measurement sensor unit and temperature measurement system
US3515343A (en) Correction entry circuit
JP2949314B2 (en) Calorimeter and method
SU1464049A1 (en) Method and apparatus for determining temperature
Dauphinee An apparatus for comparison of thermocouples
SU962864A1 (en) Apparatus for central control of parameters
SU953471A1 (en) Low temperature digital meter
SU1012159A1 (en) Method and device for determination of insulation wear
SU1308950A1 (en) Device for determining insulation wear
SU1000956A1 (en) Plant for checking thermoelectric measuring devices
SU949351A1 (en) Digital temperature meter
Connolly Resistance thermometer measurement
SU1673939A1 (en) Apparatus for determining carbon content in metal