CS225602B1

CS225602B1 - Apparatus for measuring of dynamic properties and the calibration of sensing elements

Info

Publication number: CS225602B1
Application number: CS253181A
Authority: CS
Inventors: Vladislav Ing Dedic; Jiri Cnuchalek; Jiri Ing Masek
Original assignee: Vladislav Ing Dedic; Jiri Cnuchalek; Jiri Ing Masek
Priority date: 1981-04-03
Filing date: 1981-04-03
Publication date: 1984-02-13

Description

Vynález ee týká zařízení k měření dynamických vlastnastí a cejch·vání teplatních čidel, zejména pláělavých termečlánků.The present invention relates to an apparatus for measuring dynamic characteristics and calibrating temperature sensors, in particular thermally thermocouples.

V některých případech je třeba při výzkumu pr»udevých strojů měřit časový průběh rychlých změn teploty proudící vzdušiny. Z toho důvodu se vyvíjí teplotní čidla schopná sledovat a indikevat tyto rychlé změny. Při výveji těchte čidel je nutno vytvořit i zařízení k měření dynamických vlastností teplotních čidel. V technické praxi je známo několik způsobů a zařízení k měření dynamických vlastnastí teplatních čidel. Nejjednodušší je poneření měřeného čidla de ohřáté lázně. Tento způsob jo vhodný pouze pro kapalné prostředí o pro dostvelké časové-konstanty. U dalšího způsobu je čidlo uloženo v trubici a odděleno membránou od tlakového a teplotního prostředí. Proražením membrány vznikne tlakevá a teplotní vlna. Nevýhodou tohoto způsobu je značně kemplikevané zařízení.In some cases, it is necessary to measure the time course of rapid changes in the temperature of the flowing air mass when researching early machines. For this reason, temperature sensors capable of monitoring and indicating these rapid changes are being developed. When developing these sensors, it is necessary to create a device for measuring the dynamic properties of temperature sensors. Several methods and devices for measuring the dynamic characteristics of heat sensors are known in the art. The easiest way is to immerse the measured sensor in the heated bath. This method is suitable only for liquid medium o for large-time constants. In another method, the sensor is housed in a tube and separated by a membrane from the pressure and temperature environment. Breaking through the membrane creates a pressure and temperature wave. The disadvantage of this method is the highly cure-aired device.

Tyté nedostatky odstraňuje zařízení k měření dynamických vlastností a cejchování teplotnich čidel padle vynálezu. Podstata vynálezů spečívá v tom, že na základové desce je upevněna nesná konstrukce, v níi je upevněn elektromotor a plynulou změnou otáček. Na hřídeli elektromotoru jo nasazen· oběžná kolo soatovoné ze dvou kotoučů. Mezi kotouči jsou upevněny radiální lfcpaiky. Každá radiální lepatka má ebdélníkevé vybrání, vytvářející vlastní mezikruhevou měřicí trat pro cejchování teplotních čidel. Na válcové obvodové ploše oběžného kola je kempektní pláži z polyetylénového materiálu. Účinnest vynálezu se zvýší, když jseu v měřicí trati tepletní čidla a otalenevé teploměry, za kterými je umístěn rámečok seThese drawbacks are overcome by a device for measuring the dynamic properties and calibrating temperature sensors of the invention. The essence of the inventions lies in the fact that on the base plate is mounted an unsupported structure, in which the electric motor is fixed and the speed is changed continuously. The impeller is fitted with two discs on the motor shaft. Radial flaps are mounted between the disks. Each radial paperboard has a rectangular recess forming its own annular measuring track for calibrating temperature sensors. On the cylindrical peripheral surface of the impeller there is a camping beach made of polyethylene material. The efficiency of the invention is enhanced when there are heat sensors and open-air thermometers in the measuring line behind which a frame is placed.

225 602225 602

225 602 studenku spiráleu a s výhřevnou spirálou. Teplotní Čidla a etalenové teploměry jsou upevněny na konci výkyvného nosného ramena, které je připevněno ke kotvičoe relé. Relé je upevněno spolu s tachodynamem a rámečkem na vyjímatelném můstku, připevněném na horní desce. Horní deska je spojena s nosnou konstrukcí, ve které je upevněn elektromotor. Účinnost vynálezu se déle zvýší, když na základové desce je přes těsnicí pryž upevněn Bkleněný zvon, jehož vnitřní prostor je spojen průchodkou s tlakovou výustkou. Ka tlakové výustce je upevněna vakuové hadice spojená přes snímač tlaku s elektromagnetickým ventilem a vývěvou.225 602 spiral well and with heating spiral. Temperature sensors and etalene thermometers are mounted at the end of the swinging support arm, which is attached to the relay anchor. The relay is mounted together with the tachodynam and frame on a removable bridge mounted on the top plate. The upper plate is connected to a supporting structure in which the electric motor is fixed. The efficiency of the invention is further enhanced when a glazed bell is mounted on the base plate via a sealing rubber, the interior of which is connected by a bushing to a pressure outlet. A vacuum hose is connected to the pressure outlet connected to the solenoid valve and the pump via a pressure sensor.

Zařízení podle vynálezu umožňuje požadované rychlé skokové změny teploty vzdušiny, plynulé změny požadované rychlosti ve velkém rozsahu proudící vzdušiny a zvolené změny od velkých podtlaků a při pevně upevněném zvonu i přetlaku vzdušiny. Následkem toho je možno celou řadu charakteristik, popisujících hodnoty i změny časové konstanty čidel při změnách výše uvedených parametrů. Měřené teplotní čidlo jsou při měření pevně umístěna tak, jako při provozu v proudu vzdušiny, a proto nedochází k ovlivňování výsledků měření vlivem mechanických účinků.The device according to the invention enables the required rapid step changes of the air temperature, continuous changes of the desired velocity over a wide range of flowing air and selected changes from high vacuums and with fixed bell and overpressure of the air. As a result, it is possible to perform a number of characteristics describing the values and changes in the time constant of the sensors when changing the above parameters. The measured temperature sensor is fixed during measurement as it is in operation in the air flow, and therefore the measurement results are not influenced by mechanical effects.

Příklad provedení zařízení podle vynálezu je schematicky znázorněn na výkresu, kde na obr. 1 je zařízení v nárysném řezu a na obr. 2 je zařízení v půdorysném řezu.An exemplary embodiment of the device according to the invention is shown schematically in the drawing, wherein in Fig. 1 the device is in a front section and in Fig. 2 the device is a plan section.

Na čelní ploše kruhové kovové základové desky 1 (obr. 1 a obr. 2) je vysoustružená mezikruhevé drážka 7. V drážce 7 je ulože® těsnicí pryž 8. Po obvodu základové desky 7 jsou vyvrtány průchodky 9 pro tlakové těsnicí průchody elektrických vodičů a pro našroubování tlakových výustek 21. K základové desce 1. je přišroubována nosná kohstrukce 4, vytvořená z profilového plechu. Uvnitř nosné konstrukce 4 je upevněn elektromotor £ s regulátorem 35 otáček pro plynulou změnu otáček. Na hřídeli elektromotoru 2 je naoazeno oběžné kolo 2» které je vytvořeno tak, že k hornímu kotouči 26 a ke spodnímu kotouči 27 jsou připevněny radiální lopatky 28 z hliníkového plechu. V každé radiální lopatce 28 je vytvořeno obdélníkové vybrání. Obdélníková vybrání radiálních lopatek 28 vytvářejí vlastní mezikruhovou měřicí trat lg pro teplotní žídla 20. Válcová obvodová plocha oběžného kola 2 vytvořena jako kompaktní plášt 29 vytvořený např. z polyethylenové folio, která je šroubovité nalepena pe obvodu obou kotoučů 26,27 a radiálních lopatek 28. Ve středu spodního kotouče 27, je upevněna pružná spojka 30, do které je zasunut hřídel 31 od tachodynama 14. No nosné konstrukci 4 je upevněna mezikruhavá herní deska 10, ke které je přišroubován vyjímatelný můstek 2· Na vyjímatelném můstku 5 je upevněn rámeček 11 vyrobený z mosazného plechu, držák 32 zhotovený z hliníkového plechu pro oba kontrolní teploměry 34.33. tachedyname 14 pro měření otáček oběžného kola 2 ⁸ dálo je zde upevněno relé 15 s nosným ramenem 16. Horní kontrol ní teploměr 33 a spodní kontrolní teploměr 34 jsou stejné platinové odporové teploměry.On the face of the circular metal base plate 1 (Fig. 1 and Fig. 2) there is a turned ring groove 7. A groove 7 is placed in the groove 7. The grommets 9 are bored around the circumference of the base plate 7 for the pressure sealing passages of the electrical conductors and screwing the pressure diffusers 21. A supporting cock 4, made of profiled sheet metal, is screwed to the base plate 1. Inside the support structure 4, an electric motor 6 with a speed controller 35 is mounted for continuous speed change. An impeller 2 is mounted on the shaft of the electric motor 2, which is designed such that radial vanes 28 of aluminum sheet are attached to the upper disk 26 and the lower disk 27. A rectangular recess is formed in each radial vane 28. The rectangular recesses of the radial blades 28 form their own circular measuring track 18 for the thermal wells 20. The cylindrical peripheral surface of the impeller 2 is formed as a compact sheath 29 formed e.g. of polyethylene foil which is helically glued to the circumference of both disks 26,27 and radial blades 28. In the center of the lower disc 27, a flexible clutch 30 is mounted, into which the shaft 31 of the tachodynamic 14 is inserted. However, an inter-circular game board 10 is attached to the supporting structure 4, to which a removable bridge 2 is screwed. made of brass sheet, holder 32 made of aluminum sheet for both control thermometers 34.33. The tachedyname 14 for measuring the impeller speed ^{28 also} provides a relay 15 with a support arm 16. Here, the upper control thermometer 33 and the lower control thermometer 34 are the same platinum resistance thermometers.

V horní části rámečku 11 je výhřevná spirála 13 z odporového drátu a v jeho opadni části je studená spirála 12 také z edperového drátu. Ke ketvičce relé 15 je připevněno výkyvná nosné rameno 16, na jehož konci jsou upevněna měřená teplotní čidla 20 a etalenové teploměry 17,18 tak, že čtyři měřená teplotní čidla 20 jsou umístěna polohově za sebou a před a za čtveřicí měřených teplotních čidel 20 jsou upevněny kentrelní etalonevé teploměry 17.18. Konec nosného ramena 16 s měřenými teplotními čidly 20 je umístěn v měřicí trati 19 před rámečkem 11 se spirálami 12,13 '^talc» ^v Klidové poleze jsou měřená teplotní čidla 20 a etalony 17.,18 v měřicí trati 19 umístěny před studenou spiréleu 12. Na základevou desku,1 se nasadí vakuový skleněný zvon 6, pod který se vloží těsnicí prýž 8, která zajistí vakuevé utěsnění.In the upper part of the frame 11 there is a heating coil 13 of a resistance wire and in its abutment part a cold coil 12 is also made of an edging wire. Attached to the relay box 15 is a swinging support arm 16, at the end of which the measured temperature sensors 20 and the etalene thermometers 17, 18 are mounted such that the four measured temperature sensors 20 are positioned one after the other and before and after the four measured temperature sensors 20 centrile standard thermometers 17.18. The end of carrier arm 16 with the measured temperature sensors 20 located in the measuring line 19 in front of the frame 11 with spirals 12,13 ^'Talc ^»in idle climb are measured using the temperature sensors 20 and etalon 17 th, 18 of meter 19 positioned upstream cold spiréleu 12th A vacuum glass bell 6 is placed on the base plate 1, under which a sealing rubber 8 is inserted, which ensures a vacuum seal.

225 602225 602

Vakuovou hadicí 22 je přepojena tlaková výuetka 21, snímač 25 absolutního tlaku, elektromagnetický ventil 23 a vývěva 24. Celé zařízení k měření dynamických vlastností tepletních Čidel 20 je určen· pre vsunutí de klimatizační komory.The pressure hose 21, the absolute pressure sensor 25, the solenoid valve 23 and the vacuum pump 24 are connected via a vacuum hose 22. The entire device for measuring the dynamic properties of the heat sensors 20 is intended for insertion of a de-conditioning chamber.

Dynamické vlastnosti etalonových teploměrů 17,18 a měřených teplotních čidel 20 se měří vždy při požadované rychlosti a zvoleném podtlaku v měřicí trati 19. Vyjímatelný držák 2 s měřenými teplotním^ čidly 20 s rámečkem 11, tachodynamem 14, výkyvným ramenem 16 a relé 15 je připevněn na mezikruhové desce 10. Zavedením střídavého napětí do regulátoru 35 otáček a elektromotoru 2 se roztečí oběžné kolo 2· ^v měřicí trati 19 nastane rotační proudění vzdušiny, jejíž rychlost se předem proměří Pitotovou trubicí a ©cejchuje podle počtu otáček oběžného kola 2· Otáčky se snímají tachodynamem 14. Hřídel 31 tachodynama. .14 je zasunut do pružné spojky 30 upevněné ve středu oběžného kola 3. Požadovaná a zvolená rychlost proudění vzdušiny v měřicí trati 19 se plynule nastaví regulátorem 35 ©tácek, kterým se řídí otáčky elektromotoru 2. Na tlakovou výustku 21 se nasadí vakuová hadice 22 β vývěvou 24 přes elektromagnetický ventil 23 se odsaje vzdušina ve vakuovém zvonu 6 na zvolenou podtlakovou hladinu Absolutního tlaku,, který se měří snímačem 25 tlaku. Přivedením střídavého, regulovaného napětí de horní výhřevné spirály 13 umístěné v rámečku 11 se ohřeje horní vrstva vzdušiny v měřicí trati 19 o žádanou diferenci teplotního skoku. Teplota horní vrstvy vzdušiny se měří horním kontrolním teploměrem 33 a teplota spodní vrstvy vzdušiny v měřicí trati 19 spodním kontrolním teploměrem 34. Aby se dosáhlo v horní a spodní části měřicí tratě 19 stejných dynamických účinků proudicí vzdušiny na teplotní čidla 20, je ve spodní části rámečku 11 upevněna studená spirála 12. Přivedením stejnosměrného napětí do relé 15 přitáhne ae výkyvné nosné rameno 16 s měřenými teplotními čidly 20 a etalonovými teploměry 17,18 z klidové polohy před vyhřívanou spirálu 13 do horní vyhřívané mezikruhové části vzdušiny v měřicí trati 12« Tak nastane teplotní skoková změna, jejíž záznam se sleduje na rychlém zapisovači.The dynamic properties of the standard thermometers 17.18 and the measured temperature sensors 20 are measured at the desired speed and the selected vacuum in the measuring line 19. The removable holder 2 with the measured temperature sensors 20 with the frame 11, tachodynamics 14, swing arm 16 and relay 15 is fixed on the annulus plate 10. By applying alternating voltage to the speed controller 35 and the electric motor 2, the impeller 2 is pitched · ^{in the} measuring track 19 a rotational flow of air occurs, the speed of which is measured in advance by the pitot tube and calibrated according to the impeller speed 2 · tachodynamic 14. Shaft 31 tachodynamic. 14 is inserted into a flexible coupling 30 fixed in the center of the impeller 3. The desired and selected air velocity in the measuring line 19 is continuously adjusted by a roller 35 regulating the speed of the electric motor 2. A vacuum hose 22 β is fitted to the pressure outlet. By vacuum pump 24, the air in vacuum bell 6 is sucked through the solenoid valve 23 to a selected absolute pressure level, which is measured by a pressure sensor 25. By applying an alternating, regulated voltage to the upper heating coil 13 located in the frame 11, the upper layer of air in the measuring line 19 is heated by the desired temperature jump difference. The upper air bed temperature is measured by the upper control thermometer 33 and the lower air bed temperature in the measuring line 19 by the lower control thermometer 34. In order to achieve the same dynamic effects of the air mass on the temperature sensors 20 at the top and bottom of the measuring line 19, 11, a cold coil 12 is mounted. By applying a DC voltage to the relay 15, the swinging support arm 16 with the measured temperature sensors 20 and the standard thermometers 17.18 pulls from the rest position in front of the heated coil 13 into the upper heated annular part of the air in the measuring line 12. jump change, the recording of which is monitored on the fast recorder.

Vynálezu se využije při měření a cejchování dynamických vlastností, zejména u pláštových termočlánků používaných u proudových strojů.The invention will be used to measure and calibrate dynamic properties, especially in sheath thermocouples used in jet machines.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Device for measuring the dynamic properties and calibration of temperature sensors, characterized in that on the base plate (1) is mounted a supporting structure (4), in which is mounted an electric motor (2) with continuous speed change, a wheel (3) made up of two disks (26, 27) between which blades (28) are fixed, each blade (28) having a rectangular recess to form its own annular measuring track (19) to calibrate the temperature sensors (20) and the cylindrical peripheral surface of the impeller (3) is a compact casing (29), for example of polyethylene material.

Device according to claim 1, characterized in that the measuring line (19) comprises temperature sensors (20) and standard thermometers (17, 18), behind which a frame (11) with a cold coil (12) and a heating coil is located. (13), wherein the temperature sensors (20) and the standard thermometers (17, 18) are mounted at the end of the pivoting support arm (16), which is attached to the anchor of the relay (5), which is mounted together with the tachodynamics (14) and a frame (11) on a removable bridge (5) mounted on the top plate (10) connected to the support structure (4),

225 602 in which the electric motor (2) is mounted.

3. Device according to claim 1, characterized in that a vacuum glass bell (6) is mounted on the base plate (1) (8), the inner space of which is connected by a pressure outlet (21) on which the vacuum hose (22) is attached. with a solenoid valve (23) and a vacuum pump (24).