×
10.02.2014
216.012.9f88

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области температурных измерений и может быть использовано для измерения скорости изменения температуры в автоматизированных системах управления нагревом изделий, а также колодцев и печей в металлургической промышленности. Заявлен цифровой измеритель скорости изменения температуры, содержащий последовательно соединенные термопреобразователь и частотно-импульсный преобразователь температуры, реверсивный счетчик импульсов, генератор опорной частоты, первый, а также второй делитель частоты и цифровой индикатор. Устройство дополнительно содержит последовательно соединенные блок сложения-вычитания и блок вычитания частотных сигналов, а также двоичный умножитель частоты, двухвходовую логическую схему "ИЛИ". Переход от дискретной обработки информации к непрерывной позволяет повысить быстродействие выполнения операции дифференцирования. Технический результат: повышение быстродействия работы устройства. 1 ил.
Основные результаты: Цифровой измеритель скорости изменения температуры, содержащий последовательно соединенные термопреобразователь и частотно-импульсный преобразователь температуры, реверсивный счетчик импульсов, генератор опорной частоты, первый, а также второй делитель частоты и цифровой индикатор, отличающийся тем, что дополнительно введены последовательно соединенные блок сложения-вычитания и блок вычитания частотных сигналов, а также двоичный умножитель частоты, двухвходовая логическая схема "ИЛИ", при этом первый суммирующий вход блока сложения-вычитания соединен с выходом частотно-импульсного преобразователя температуры, второй вход - с выходом второго делителя частоты, а выход блока сложения-вычитания подключен к первому входу блока вычитания частотных сигналов и суммирующему входу реверсивного счетчика, первая и вторая группа входов двоичного умножителя частоты соединены с выходами реверсивного счетчика и первого делителя частоты соответственно, а выход - со входом второго делителя частоты, генератор опорной частоты соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика и со вторым входом блока вычитания частотных сигналов, блоком вычитания частотных сигналов, выходы которого соединены с двумя входами логической схемы "ИЛИ", подключенной выходом к входу цифрового индикатора.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области температурных измерений, а именно к устройствам для измерения скорости изменения температуры в автоматизированных системах управления нагревом изделий, а также колодцев и печей в металлургической промышленности.

Известны измерители скорости изменения температуры, в которых происходит измерение разности двух непрерывных сигналов, снимаемых с термопары в различные моменты времени (А.С. СССР №378732, кл. G01K 7/02, 03.05.71, А.С. СССР №528459, кл. G01K 7/02, 03.01.75).

Недостатком этих устройств является низкая точность измерения.

Наиболее близким по технической сущности к предполагаемому изобретению является цифровой измеритель скорости изменения температуры, содержащий термопреобразователь, подключенный к входу частотного преобразователя, генератор импульсов, соединенный с формирователем временных интервалов, два счетчика, один из которых соединен с цифровым индикатором, генератор одиночных импульсов, два делителя частоты, два коммутатора, дешифратор и блок выбора предела измерения, вход которого соединен с частотным преобразователем, а выход через генератор одиночных импульсов соединен со счетным входом первого счетчика, выход которого через дешифратор соединен с управляющими входами коммутаторов, причем выход частотного преобразователя соединен с информационным входом первого коммутатора, выход которого через первый делитель соединен со счетным входом второго счетчика, соединенного с цифровым индикатором, а выходы формирователя временных интервалов через второй коммутатор и второй делитель соединены с управляющими входами второго счетчика (А.С. СССР №767563, кл. G01K 7/00, Бюл. №36 от 30.09.80).

Недостатком данного цифрового измерителя температуры, принятого за прототип, является низкое быстродействие работы.

Это вызвано тем, что используется дискретный принцип работы измерителя, т.е. осуществляется интегрирование (счет импульсов) на одном временном интервале с последующим вычитанием интеграла на другом временном интервале.

Техническая сущность предполагаемого изобретения состоит в непрерывно-дискретном характере обработки информации, представленной в частотной форме.

Технический результат достигается тем, что цифровой измеритель скорости изменения температуры, содержащий последовательно соединенные термопреобразователь и частотно-импульсный преобразователь температуры, реверсивный счетчик импульсов, генератор опорной частоты, первый, а также второй делитель частоты и цифровой индикатор дополнительно содержит последовательно соединенные блок сложения-вычитания и блок вычитания частотных сигналов, а также двоичный умножитель частоты, двух-входовая логическая схема "ИЛИ", при этом первый суммирующий вход блока сложения-вычитания соединен с выходом частотно-импульсного преобразователя температуры, второй вход - с выходом второго делителя частоты, а выход блока сложения-вычитания подключен к первому входу блока вычитания частотных сигналов и суммирующему входу реверсивного счетчика, первая и вторая группа входов двоичного умножителя частоты соединены с выходами реверсивного счетчика и первого делителя частоты соответственно, а выход - со входом второго делителя частоты, генератора опорной частоты соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика и со вторым входом блока вычитания частотных сигналов блоком вычитания частотных сигналов, выходы которого соединены с двумя входами логической схемы "ИЛИ", подключенной выходом к входу цифрового индикатора.

Схема цифрового измерителя скорости изменения температуры представлена на фигуре 1 и содержит термопреобразователь 1, соединенный через последовательно включенный частотно-импульсный преобразователь 2 с первым входом сумматора блока 3 сложения-вычитания, выход которого соединен с первым входом блока вычитания частотных сигналов 4 и с суммирующим входом реверсивного счетчика 5. Реверсивный счетчик 5 соединен выходами с первой группой входов двоичного умножителя 6. С выхода опорного генератора 7 сигнал опорной частоты F0 поступает на вход первого делителя 8 частоты и одновременно на второй вход блока вычитания частотных сигналов 4 и вычитающий вход реверсивного счетчика 5. Выходы первого делителя 8 частоты подключены ко второй группе входов двоичного умножителя 6, выход которого через второй делитель 9 частоты соединен со вторым входом узла вычитания блока сложения-вычитания 3, первый вход узла вычитания которого связан с выходом сумматора блока 3, а выход узла вычитания соединен со вторым входом сумматора блока сложения-вычитания 3. Выходы блока вычитания 4 (выходы положительного и отрицательного изменения скорости температуры) соединены с логической схемой 10 «ИЛИ», подключенной к входу цифрового индикатора 11, который является выходом устройства. Назначение функциональных элементов схемы следует из их названия.

Цифровой измеритель скорости изменения температуры работает следующим образом.

Сигнал с термопреобразователя 1 преобразуется частотно-импульсным преобразователем температуры 2 в поток прямоугольных импульсов, частота следования которых FT(t) пропорциональна измеряемой температуре T(t).

В исходном состоянии реверсивный счетчик 5 обнулен. Частота FT(t) поступает на первый вход сумматорам блока 3 сложения-вычитания, содержащего узлы сложения и вычитания частот. Частота F2(t) на выходе блока 3 определяется по формуле с:

где F1(p) - выходная частота второго делителя 9;

p - оператор преобразования Лапласа;

где N(p) - код в реверсивном счетчике 5;

Nm - коэффициент пересчета реверсивного счетчика 5;

K - емкость второго делителя 9 частоты.

Текущее значение кода в реверсивном счетчике 5 определяется соотношением

Следовательно, на основании (1), (2) и (3) можно записать

FT(p)=F1(p),

или

.

Частота на выходах блока вычитания 4 формируется как разность частот F2 и F0, поэтому на выходах блока вычитания 4:

т.е. прямопропорциональна производной по времени от частотно-импульсного сигнала FT(t)

Изменением емкости второго делителя 9 частоты можно регулировать в широких пределах чувствительность цифрового измерителя скорости изменения температуры. Знак разности в (4) регистрируется на выходах блока вычитания частотных сигналов 4 и характеризует положительное или отрицательное изменение скорости температуры.

Импульсы с частотой ΔF(t) через схему 10 "ИЛИ" поступают на цифровой индикатор 11 (например, частотомер), являющийся выходом устройства.

Таким образом, переход от дискретного характера обработки информации к непрерывной значительно повышает быстродействие выполнения операции дифференцирования. Применение в качестве цифрового индикатора частотомера позволяет непрерывно получать цифровые отсчеты, не делая пауз между отсчетами и последующего определения разности между этими отсчетами, как в прототипе, для определения производной [Карпов Р.Г. Техника частотно-импульсного моделирования. - М.: Машиностроение, 1969, 248 с.].

Цифровой измеритель скорости изменения температуры может быть реализован на известной элементной базе.

Цифровой измеритель скорости изменения температуры, содержащий последовательно соединенные термопреобразователь и частотно-импульсный преобразователь температуры, реверсивный счетчик импульсов, генератор опорной частоты, первый, а также второй делитель частоты и цифровой индикатор, отличающийся тем, что дополнительно введены последовательно соединенные блок сложения-вычитания и блок вычитания частотных сигналов, а также двоичный умножитель частоты, двухвходовая логическая схема "ИЛИ", при этом первый суммирующий вход блока сложения-вычитания соединен с выходом частотно-импульсного преобразователя температуры, второй вход - с выходом второго делителя частоты, а выход блока сложения-вычитания подключен к первому входу блока вычитания частотных сигналов и суммирующему входу реверсивного счетчика, первая и вторая группа входов двоичного умножителя частоты соединены с выходами реверсивного счетчика и первого делителя частоты соответственно, а выход - со входом второго делителя частоты, генератор опорной частоты соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика и со вторым входом блока вычитания частотных сигналов, блоком вычитания частотных сигналов, выходы которого соединены с двумя входами логической схемы "ИЛИ", подключенной выходом к входу цифрового индикатора.
ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 41 items.
10.04.2013
№216.012.34a9

Дифференцирующее устройство

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах измерения и автоматического регулирования. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет возможности получать информацию о производной изменяющейся физической величины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479024
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.04.2013
№216.012.3b32

Датчик расхода сыпучего материала

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в химической, микробиологической, фармацевтической промышленности, в том числе связанных с нанотехнологиями. Изобретение направлено на повышение точности работы датчика расхода сыпучего материала при его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480715
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.04.2013
№216.012.3b36

Преобразователь температуры в напряжение

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в термометрии. Преобразователь температуры в напряжение содержит последовательно соединенную термопару и усилитель, источник опорного напряжения, который выходом подключен к первому входу сумматора, а также аналоговое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480719
Дата охранного документа: 27.04.2013
20.06.2013
№216.012.4dba

Способ контроля вязкости жидкостей

Изобретение относится к способам контроля физико-химических свойств жидкостей, в частности к способам контроля вязкости, и может найти применение в различных отраслях промышленности, например химической, нефтехимической и др. Способ измерения вязкости включает заполнение измерительной трубки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485480
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.06.2013
№216.012.5199

Устройство для измерения температуры

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения физических величин с первичными резисторными датчиками. Устройство содержит термометр сопротивления R, включенный в мостовую схему 1. Диагональ питания моста через балластное сопротивление 2 подключена к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486482
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.06.2013
№216.012.5269

Устройство для реализации пространственно-временной обработки изображений на основе матриц фоточувствительных приборов с зарядовой связью

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано при создании прикладных систем, в частности для пространственно-временной обработки изображений. Техническим результатом изобретения является исключение нарушений адаптации устройства к изменению уровня освещенности при выделении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486690
Дата охранного документа: 27.06.2013
20.01.2014
№216.012.9884

Цифровой измеритель температуры

Предлагаемое изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в процессе теплоизмерений. Заявлен цифровой измеритель температуры, содержащий источник 1 опорного напряжения, соединенный своим выходом с переключателем 2, выходы которого соединены через датчик 3...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504743
Дата охранного документа: 20.01.2014
20.02.2014
№216.012.a33f

Свч способ обнаружения и оценки неоднородностей в диэлектрических покрытиях на металле

Изобретение относится к способам определения неоднородностей электрофизических и геометрических параметров диэлектрических и магнитодиэлектрических покрытий на поверхности металла и может быть использовано при контроле состава и свойств твердых покрытий на металле, при разработке неотражающих и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507506
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.03.2014
№216.012.acf3

Способ измерения температуры

Изобретение относиться к термометрии и может быть использовано при измерении быстроменяющихся температур с централизованной обработкой информации на микропроцессорной технике. В предлагаемом способе измерения температуры путем подачи импульса положительной полярности на вход электрической цепи,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509990
Дата охранного документа: 20.03.2014
27.03.2014
№216.012.aee9

Цифровой термометр

Изобретение относится к термометрии и предназначено для работы с термопреобразователями с частотным выходным сигналом. Заявлен цифровой термометр, содержащий термопреобразователь с частотным выходом, генератор прямоугольных импульсов, реверсивный счетчик с прямыми динамическими входами,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510492
Дата охранного документа: 27.03.2014
Showing 1-10 of 140 items.
10.02.2013
№216.012.247c

Приемник простого импульсного сигнала

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в средствах радиоконтроля, радиолокации и радионавигации для приема и обработки сигналов. Достигаемый технический результат изобретения - улучшение разрешающей способности по времени и обеспечиваемой потенциальной точности измерения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474842
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.03.2013
№216.012.3069

Способ оценки информационной эффективности системы связи

Изобретение относится к электросвязи, в частности к способам оценки информационной эффективности систем связи. Техническим результатом предлагаемого способа является получение универсального параметра для оценки информационной эффективности системы связи - КПД передачи информации. Для этого за...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477928
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.04.2013
№216.012.342b

Способ распознавания цели и устройство для его осуществления

Изобретение может быть использовано в системах управления огнем противовоздушной обороны. Способ заключается в том, что обнаруживают воздушную цель, выбирают угловую скорость наведения оптико-электронного модуля (ОЭМ) путем совмещения перекрестья на экране монитора с целью, переводят ОЭМ в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478898
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.04.2013
№216.012.3820

Способ распознавания импульсных радиосигналов в условиях мешающих радиоимпульсов на фоне белого шума

Изобретение относится к технике распознавания импульсных радиосигналов и может быть использовано в аппаратуре приема дискретной информации. Технический результат - повышение помехоустойчивости распознавания импульсных радиосигналов на фоне мешающих радиоимпульсов и белого шума при неизменных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479921
Дата охранного документа: 20.04.2013
10.05.2013
№216.012.3f05

Способ фазовой модуляции и демодуляции высокочастотных сигналов и устройство его реализации

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано для формирования фазоманипулированных, а также фазомодулированных сигналов и их демодуляции. Достигаемый технический результат - обеспечение операций формирования фазомодулированных сигналов(ФМС) с изменяемой фазой по закону изменения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481700
Дата охранного документа: 10.05.2013
20.05.2013
№216.012.4288

Способ амплитудной и фазовой модуляции, частотной и амплитудной демодуляции высокочастотных сигналов и многофункциональное устройство его реализации

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано для модуляции амплитуды и фазы высокочастотных гармонических колебаний, а также для демодуляции частотно-модулированных и амплитудно-модулированных сигналов с одновременными фильтрацией и усилением. Достигаемый технический результат -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482602
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.05.2013
№216.012.4416

Устройство для буксировки самолетов

Изобретение относится к устройствам транспортировки воздушных судов. Устройство для буксировки самолета содержит буксировочную тележку (5) со сцепным устройством (4), источник энергии, преобразователь энергии, муфту сцепления, редуктор, маховик инерционный (6), соединенный через съемную тягу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483007
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.4421

Устройство выравнивания платформы подъемных механизмов

Изобретение относится к области машиностроения, и может быть использовано при конструировании подъемно-транспортных машин. Устройство выравнивания платформы подъемных механизмов содержит передвижное шасси, опорную платформу, датчики уровня горизонтального положения, гидроприводы, панель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483018
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.454c

Устройство для измерения эффективной площади рассеяния крупногабаритных объектов

Изобретение относится к радиолокационным измерениям и может быть использовано на открытых радиоизмерительных полигонах. Устройство для измерения эффективной площади рассеяния (ЭПР) крупногабаритных объектов, содержащее последовательно соединенные импульсный передатчик, антенный переключатель,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483317
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.459b

Аэродромный энергомодуль на топливных элементах

Изобретение относится к энергетике и может использоваться в автономных, резервных, мобильных аэродромных и авиационных энергоустановках. Техническим результатом является возможность обеспечения энергией потребителей при выходе из строя одного или нескольких топливных элементов в генераторе,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483396
Дата охранного документа: 27.05.2013
+ добавить свой РИД