SU1138667A1 - Термометр - Google Patents

Abstract

TEPMObffiTF, содержащий термочувствительный и образцовый резис-) ры, подключенные первыми выводами к броне одножильного кабел  на первом его конце, генератор импульсов тока, управл ющий вход, которого соединен с блоком управлени , интегратор и генератор опорной частоты, соединенный через первый вентиль с суммирующим входом счетчика, выход которого подключен к цифровому табло , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введены три посто нных резистора , два ключа, переключатель, дифференциальный усилитель, схема сравнени , второй вентиль, два магт/ нитоуправл емых контакта с посто н шми магнитами и катушка управлешу контактами, а счетчик выполнен реверсивным , причем первые выводы контактов соединены с соответствующикш вторыми вьшодами термочувствительного и образцового резисторов, вторые выводы контактов - с первым .выводом катушки, второй вывод которой подключен к жиле кабел  на первом его конце, посто нные резисторы и второй конец кабел  соединены в мостовую схему, брон  кабел  которой заземлена, а противоположна  вершина подключена к выходу генератора импульсов тока, жила кабел  на втором его конце подключена к первому входу переключател , а прртивоположна  верпшна моста и выход генератора импульсов тока через первый и второй ключи соответственно - к второму входу переключател , выходы которого соединены с входами усилител , а выход усилител  через интегратор и схему сравнени  - с блоком управлени , генератор опорной (Ю частоты соединен с блоком управле00 9) О) ни  и через второй вентиль - с вычитающим входом реверсивного счетчи-1ка , а управл ющие входы обоих клю-; . чей, переключател  и обоих вентилей соединены с блоком управлени .

Description

1 I

Изобретение относитс  к термометрии и может быть использовано дл  дистанционного измерени  температур в скважинах, а также при создании устройств дл  дистанцио.нного измерени  приращени  сопротивлени  и функционально св занных с ним величин.

Известентермометр, содержащий термочувствительный и образцовый резисторы, одножильный бронированный кабель, блок управлени , генератор опорной частоты, счетчик с цифровым табло, преобразователь напр жени  в длительность импульса, выход которого соединен с управл ющим ЕХОДОМ вентил , второй вход которого подключен к выходу генератора опорной частоты, а его выход соединен с входом счетчика ij .

Недостаток термометра заключаетс  в том, что дл  определени  температуры необходимо проведение р да промежуточных вычислений по специальным формулам, что усложн ет процесс измерени  и снижает его достоверность .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  температуг ры, содержащее термочувствительный и образцовый резисторы, одножильный бронированный кабель5 генератор импульсов тока, блок управлени , генератор опорной частоты, счетчик с цифровым табло, интегратор, вентиль , два диода, при этом анод первого диода и катод второго диода соединены с центральной жилой кабел , а катод первого диода через термочувствительный резистор и анод второго диода через образцовый резистор подключены к броне кабел , причем один выход блока управлени  соединен с входом генератора импульсов тока, а генератор опорной частоты через вентитль и счетчик св зан с цифровым табло Ш.

Недостатком известного устройства  вл етс  зависимость результатов измерени  от токов утечки диодов , масштабных коэффициентов интегратора , равенства токов генератора импульсов тока, частоты опорного генератора, емкости линии св зи, а также равенства длительности импульсов тока.

Цель изобретени  повышение точности измерени .

86672

Поставленна  цель достигаетс  тем что в термометр, содержаний термочувствительный и обр.азцовый резисторы , подключенные первыми вывода5 ми к броне одножильного кабел  на первом его конце, генератор импульсов тока, управл ющий вход которого соединен с блоком управлени , интегратор и генератор опорной частоты, соединенный через первый вентиль с суммирующим входом счетчика,выход которого подключен к цифровому табло, введены три посто нных разистора, два ключа, переключатель, дифференциальный

S усилитель, схема сравнени , второй :вентиль,, два магнитоуправл емых контакта с посто нными магнитами и катущка управлени  контактами, а счетчик- выполнен реверсивным,

0 причем первые выводы контактов соединены с соответствующими вторыми выводами термочувствительного и образцового резисторов, вторые выводы контактов - с первым выводом катушки, второй вывод которой подключен к жиле кабел  на первом его конце , посто нные резисторы и второй конец кабел  соединены в мостовую схему,брон  кабел  которой заземлена,

Q а противоположна  вершина подключена к выходу генератора импульсов тока, жила кабел  на втором его конце подключена к первому входу переключател , а противоположна  вершина моста и выход генератора импульсов тока через первый и второй ключи соответственно - к второ1 гу входу переключател , выходы которого соединены с входами усилител , а выход усилител  через интегратор и схему сравнен ни  - с блоком управлени , генератор опорной частоты соединен с блоками .управлени  и через второй вентиль .- с вьгчитающим входом реверсивного счетчика, а управл ющие входы обоих ключей, переключател  и обоих вентилей соединены с блоком управлени .

На фиг.1 изображена блок-схема термоме тра; на фиг,2 -.временные диаграммы его работы.

Термометр содержит мостовую схему 1, образованную трем  посто нными резисторами и выходом одножиль- ного бронированного кабел  2, термочувствительный 3 и образцовый 4 резисторы , магнитоуправл емые контакты 5 и 6 с посто нными магнитами 3 и катушкой 7 управлени ,.переключатель 8, дифференциальный усилитель генератор 10 импульсов тока, интегратор 11, схему 12 сравнени , блок 13управлени , генератор 14 опорной частоты, ,два вентил  15 и 15, реверсивный счетчик 17, цифровое табло 18, ключи 19 и 20. Первые выводы резисторов 3 и 4 подключены к броне кабел  2 на первом его конце. Управл ющие входы генератора 10, пере1слючател  8, клю чей 19 и 20, вентилей 15 и 16 соеди |Нены с блоком управлени . Генератор 14через вентили 15 и 16 соединен с суммирующим и вычитающим входами счетчика 17 соответственно. Кроме этого опорна  частота генератора 14 подаетс  в блок 13 управлени . Выход счетчика 17 подключен к цифро вому табло 18. Первые выводы контак тов 5 и6 соединены с соответствующими вторыми выводами резисторов 3 и 4, вторые выводы контактов 5 и 6 - с первым выводом катушки 7, вто рой вывод которой подключен к жиле кабел  2 на первом его конце с В мос товой схеме 1 брон  кабел  заземлена , а противоположна  вершина подключена к выходу генератора 10. Жила кабел  2 на втором его конце под ключена к первому входу переключате л  8, а противоположна  вершина мос та 1 и выход генератора 10 через ключи 19 и 20 соответственно к вт рому входу переключател  8, выходы которого соединены с входами усилител  9, а выход усилител  9 через интегратор I1 и схему 12 сравнени  с блоком 13 управлени . Устройство работает следующим об разом. При включении питани  мост 1 запитываетс  напр женим одной пол рности . При этом ток, протекающий Через обмотку катушки управлени , вызывает размыкание одного из магнитоуправл емых контактов. Посто нные магниты выбраны из услови  сра батывани  геркона, когда в катушке управлени  отсутствует ток. При опр деленной пол рности питающего напр  жени  моста посредством геркона подключаетс  термочувствительный резистор. При этом на измерительной диагонали моста выдел етс  напр же™; ,,( , - Клс ЙхГ 674 где Uf, - напр жение питани  моста I , S, .Rj. сопротивление плеч моста 1; Cv сопротивление жилы кабел  2 и катушки 7, сопротивление терморезистора 3 при температуре . Напр жение, выделившеес  на сопротивлении RJ , равно . W Блок ГЗ управлени  выдает сигнал, открывающий ключ 19 в течение интер вала ti , t| длительностью Т. На интегратор 11 подаетс  напр жение iU, снимаемое через усилитель 9 с вершин измерительной диагонали моста 1 , В момент времени t. напр жение на выходе интегратора 11 достигает значени  о .U.... -bU-K Вых R-c где К - коэффициент усилени  усилител  9f R С - посто нна  времени интегратора 11. После окончани  интервала (t,t{) блок управлени  замыкает ключ 20 и размыкает ключ 19, на выходе уси лител  9 измен етс  пол рность сигнала , и выходное напр жение интегратора 11 начинает уменьшатьс  с крутизной , пропорциональной напр жению Uj , достига  нулевого значени  в момент времени t2(фиг,2). Дпительность Т)( интервала (t, tj составл ет ИЛИ с учетом (П S (2) и (З) т AC t Ogz-g/vR7 «3) ,,, м R,R, } Момент времени t фиксируетс  хемой 12 сравнени , при помощи коорой блок 13 управлени  через вениль 15 формирует код, соответстующий длительности Т. , в счетчие 17. После измерени  Т блок управлеи  переключает пол рность питакмце- о напр жени  моста I и уст навлиает переключатель 8 в противоположое положение. При этом замыкаетс  торой геркон (первый размыкаетс ) в мостовую схему подключаетс  об- 5 разцовый резистор. Работа устройст ва повтор етс  и выделившейс  инте ( VP c kк « g2-PДPг г (6) г R. заноситс  в реверсивный счетчик 17 но через вычитающий вход Цифрова  система, состо ща  из генератора опорной частоты 14 вен тилей 15 и 16, реверсивного счетчика 17, цифрового табло 18j работающа  от блока управлени , позвол ет Сформировать разность результатов двух циклов измерени  (7) /r4-S(4.,:Выбрав значение R, R, , Rj, R s равные сопротивлению Ц термодатчика при нулевой температуре, и учитыва  что приращение термосопротивлени  функционально св зано с температурой дК Dt Bjjt, получаем Т,-.Т (Я UR, ° 2 о атак как блок 13 управлени  и сче чик 7 соединены с одним reHej) 14 опорной частоты, то мож- t но записать . 76 Обозначим через ix Txfo - код в счетчике . Q - количест во импульсов, поступивших на блок управлени , AR-otRot . Отсюда uiRot . (Si -- No-2«ot. Из уравнени  (11) следует, что в предлагаемом устройстве на точность измерени  не оказывает вли ние изменение сопротивлени  кабел ,напр жение питани  моста,емкость линии св зи (переходные процессы в мостовой измерительной схеме заканчиваютс  послепераключени  напр жени  питани  моста задолго до начала измерени ).. Точность измерени  целиком и полностью зависит от стабильности резисторов моста. Из уравнени  (9) слеТ I . дует, что при выборе - равном единице число на цифровЗм табло Н ь R соответствует приращению сопротивлени  в его именованных единицах.

Claims (1)

1. ТЕРМОМЕТР, содержащий термочувствительный и образцовый резне] ры, подключенные первыми выводами к броне одножильного кабеля на первом его конце, генератор импульсов тока, управляющий вход, которого соединен с блоком управления, интегратор и генератор опорной частоты, соединенный через первый вентиль с суммирующим входом счетчика, выход которого подключен к цифровому табло, отличающ'ийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены три постоянных резистора, два ключа, переключатель, дифференциальный усилитель, схема сравнения, второй вентиль, два маг- ’ нитоуправляемых контакта с постоянjibiMH магнитами и катушка управления контактами, а счетчик выполнен реверсивным, причем первые выводы контактов соединены с соответствующими'' вторыми выводами термочувствительного и образцового резисторов, вторые выводы контактов - с первым выводом катушки, второй вывод которой подключен к жиле кабеля на первом его конце, постоянные резисторы и второй конец кабеля соединены в мостовую схему, броня кабеля которой заземлена,\ а противоположная вершина подключена к выходу генератора импульсов тока, жила кабеля на втором его конце подключена к первому входу переключателя, а противоположная вершина моста и выход генера тора импульсов тока через первый и второй ключи соответственно - к второму входу переключателя, выходы которого соединены с входами усилителя, а выход усилителя через интегратор и схему сравнения - с блоком управления, генератор опорной частоты соединен с блоком управления и через второй вентиль - с вычитающим входом реверсивного счетчика , а управляющие входы обоих ключей, переключателя и обоих вентилей соединены с блоком управления.

   1138667 2