DE2334319C3

DE2334319C3 - Device for measuring the heat transfer coefficient of a transducer

Info

Publication number: DE2334319C3
Application number: DE19732334319
Authority: DE
Inventors: Pierre Prof.; Liousse Francois; Toulouse Calvet (Frankreich)
Original assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Current assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Priority date: 1972-07-21
Filing date: 1973-07-05
Publication date: 1977-03-31

Description

Fig. 2 ein Schaubild, das die Formen von an verschiedenen Stellen des Schemas der F i g. 1 auftretenden Meßimpulsen und Signalen erkennen läßt,2 is a diagram showing the shapes of various Establish the scheme of FIG. 1 shows occurring measuring pulses and signals,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung, die im wesentlichen wie die Prinzipschaltung der F i g. 1 arbeitet,Fig. 3 is a block diagram of an apparatus which essentially like the basic circuit of FIG. 1 is working,

F i g. 4 ein Schaubild mit den Änderungen der ari verschiedenen Stellen der Vorrichtung der F i g. 3 auftretenden Meßimpulse und Signals,F i g. 4 a diagram showing the changes in the ari various points of the device of FIG. 3 occurring measuring pulses and signal,

Fig. 5 schematisch einen Meßwertgeber zur Messung einer Geschwindigkeit,5 schematically shows a transducer for measuring a speed,

F i g. 6 den möglichen Verlauf von Kurven der zeitlichen Änderungen der Temperatur eines Meßwertgebers, wenn dieser nach dem ersten und zweiten Impuls noch einen zeitlich späteren dritten Meßimpuls empfängt und in eine Flüssigkeit oder ein Gas mit zwei gekoppelten verschiedenen Eigenschaften eintaucht, von denen die eine einen vorherrschenden Einfluß auf die sofortige Kühlung nach dem Empfang des ersten Impulses und die andere erst nach einer längeren Zeit hat.F i g. 6 the possible course of curves of the temporal changes in the temperature of a transducer, if this is followed by a later third measuring pulse after the first and second pulse receives and into a liquid or a gas with two coupled different properties immersed, one of which has a predominant influence on the immediate cooling after reception of the first impulse and the other only after a longer period of time.

Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung ist dazu bestimmt, aus den Wärmeübergängen zwischen einem Meßwertgeber 10 und einer flüssigen oder gasförmigen Masse, in die er eingetaucht ist, eine Kenngröße der Flüssigkeit oder des Gases zu messen, z. B. den Druck oder die Strömungsgeschwindigkeit. Der durch eine temperaturempfindliche Sonde gebildete Meßwertgeber ist durch einen Meßkreis 11 im allgemeinen durch eine Wheatstonesche Brücke (in deren eine Diagonale die Sonde geschaltet ist) einerseits mit einem Generator 12 zur Erzeugung von elektrischen Rechteckimpulsen und andererseits mit einem Eingang eines Differentialverstärkers 13 gekoppelt. Der Generator 12 ist so ausgebildet, daß er nacheinander in einer Meßfolge einen ersten Impuls 14 von dem Zeitpunkt —t_t bis zu dem Zeitpunkt 0 und hierauf einen kurzen, zu dem Zeitpunkt r, beginnenden zweiten Meßimpuls 15 liefert. Diese beiden Impulse sind schematisch in Fig. 2 auf der Zeile A dargestellt. Die Stelle, an der sie auftreten, ist ebenfalls auf der Zeile A in F i g. 1 angegeben. Eine Zeitbasis 131 regelt die Sendefolge der Impulse, d<e Augenblicke ihres Auftretens und ihre Dauer.The in F i g. 1 shown device is intended to measure a characteristic of the liquid or gas from the heat transfers between a transducer 10 and a liquid or gaseous mass in which it is immersed, e.g. B. the pressure or the flow rate. The transducer formed by a temperature-sensitive probe is coupled by a measuring circuit 11 generally through a Wheatstone bridge (in one diagonal of which the probe is connected) on the one hand to a generator 12 for generating electrical square-wave pulses and on the other hand to an input of a differential amplifier 13. The generator 12 is designed in such a way that it successively delivers in a measurement sequence a first pulse 14 from time _{t t} to time 0 and then a short second measurement pulse 15 beginning at time r. These two pulses are shown schematically in FIG. 2 on line A. The location at which they occur is also on line A in FIG. 1 specified. A time base 131 regulates the transmission sequence of the pulses, the moments of their occurrence and their duration.

Der Differentialverstärker 13 der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung ermöglicht, aus den an dem Meßwertgeber 10 vorgenommenen Messungen eine Differentialmessung gegenüber einem Bezugsmeßwertgeber nachzubilden, von dem angenommen ist, daß er sich in einem Mittel mit einer konstanten Temperatur und konstanten Wärmeübergangs-Eigenschaften befindet, wobei dieses Mittel als Bezugsgröße benutzt wird. Dieser Bezugsmeßwertgeber wird durch eine Schaltung 16 mit Widerstand und Kapazität mit dem Generator simuliert, die durch die Zeitbasis 131 im Synchronismus mit dem Generator 12 erregt wird, wie in F i g. 1 angedeutet, in welcher der größeren Klarheit wegen die Steuerverbindungen gestrichelt und die Signalwege voll ausgezogen angegeben sind.The differential amplifier 13 of FIG. 1 allows the device shown on the Measurements made by the transducer 10 are a differential measurement with respect to a reference transducer to replicate, which is assumed to be in a mean with a constant Temperature and constant heat transfer properties are located, using this mean as a reference is used. This reference transducer is provided by a circuit 16 with resistance and capacitance the generator is simulated, which is excited by the time base 131 in synchronism with the generator 12, as in Fig. 1 indicated, in which the control connections are dashed for greater clarity and the signal paths are indicated in full.

Vor dem Eingehen auf die Einzelheiten der Vorrichtung und ihre Arbeitsweise sollen einige theoretische Betrachtungen augestellt werden.Before going into the details of the device and how it works, some theoretical Considerations are presented.

Wenn zunächst angenommen wird, daß die Heizimpulse so kurz sind, daß während ihrer Dauer keine merkliche Wärmeübertragung von dem Meßwertgeber 10 auf das umgebende Mittel auftritt, und wenn der Wärmeübergangskoeffizient des Meßwertgebers 10 während seiner Rückkehr in den Gleichgewichtszustand konstant bleibt, erfolgt die Abkühlung des Meßwertgebers gemäß dem GesetzIf it is initially assumed that the heating pulses are so short that none during their duration noticeable heat transfer from the transmitter 10 to the surrounding medium occurs, and if the Heat transfer coefficient of the transmitter 10 during its return to the equilibrium state remains constant, the transducer is cooled down in accordance with the law

d/d /

In der obigen Formel bezeichnet q die Wärmekapazität des Meßwertgebers, k seinen Wärmeübergangskoeffizienten und 0,, die Gleichgewichtstemperatur. In the above formula, q denotes the heat capacity of the transducer, k its heat transfer coefficient and 0 ,, the equilibrium temperature.

Da als Nullpunkt der Zeitachse das Ende des (ersten) Erregerimpulses 14 (F i g. 2) gewählt ist, an dem die Temperatur des Meßwertgebers B₀ beträgt,Since the end of the (first) excitation pulse 14 (Fig. 2) at which the temperature of the transducer B is ₀ is selected as the zero point of the time axis,

erhält man durch Integrieren der Gleichung (1) über den Zeitraum zwischen θ_ι und Z₁ zu Beginn des zweiten Impulses 15is obtained by integrating equation (1) over the period between θ _ι and Z ₁ at the beginning of the second pulse 15

—£■'»· (2)- £ ■ '»· (2)

Wenn die Änderungen der Gleichgewichtstemperatur &_e langsam sind, hängt offenbar B₁ — B_e nur vonObviously, if the changes in the equilibrium temperature & _{e are} slow, B ₁ - B _e depends only on

as dem Wert von k für einen festen Zeitpunkt t_x ab.as the value of k for a fixed point in time t _x .

In der Praxis ist das Gesetz der Temperaturabnahme nicht vollkommen exponential, da die auftretenden Vorgänge nicht rein konvektiv sind. Die Messung der Temperatur zu dem Zeitpunkt /. gestattet jedoch noch die Kennzeichnung eines Wärmeübergangs-Koeffizienten k des Meßwertgebers oder wenigstens seines Mittelwertes, unabhängig von der vorherrschenden Austauschart.In practice, the law of temperature decrease is not completely exponential, since the processes that occur are not purely convective. The measurement of the temperature at the time /. however, still allows the identification of a heat transfer coefficient k of the transducer or at least its mean value, regardless of the prevailing type of exchange.

Unter den obigen vereinfachenden Annahmen hat die Anlegung von Spanungsimpulsen mit der in der Zeile A der F i g. 2 dargestellten Form an den Meßwertgeber 10 und an die Simulatorschaltung 16 die Anlegung von Signalen mit dem in dem zweiten Schaubild der F i g. 2 angegebenen Verlauf an den Eingang des Differentialverstärkers 13 zur Folge. Die mit B bezeichnete Kurve entspricht dem Ausgangssignal des Meß kreises 11, das die Temperatur des Meßwertgebers darstellt. Die Kurve C gibt das Ausgangssignal der Simulatorschaltung 16 an, die zunächst den empfangenen Impuls von dem Zeitpunkt — U bis 0 integriert und sich hierauf praktisch gemäß einem Exponentialgesetz entlädt. Da die Kurven B und C während der Ladezeiten praktisch parallel verlaufen, findet man an dem Ausgang D des Differentialverstärkers 13 Rechtecksignale, von denen das erste B₀-B₀' oder auch θ, — θ/ darstellt (wobei Θ/ und e_e die Temperaturen bezeichnen, die ein Meßwertgeber unter den durch die Schaltung Ii nachgebildeten Bezugsbedingungen annehmen würde).Under the above simplifying assumptions, the application of voltage pulses has the same effect as in line A of FIG. 2 to the transducer 10 and to the simulator circuit 16 the application of signals with the in the second diagram of FIG. 2 given course at the input of the differential amplifier 13 result. The curve labeled B corresponds to the output signal of the measuring circuit 11, which represents the temperature of the transducer. The curve C indicates the output signal of the simulator circuit 16, which first integrates the received pulse from the point in time - U to 0 and then discharges practically according to an exponential law. Since the curves B and C run practically parallel during the charging times, there are 13 square-wave signals at the output D of the differential amplifier, the first of which represents B ₀ -B ₀ ' or θ, - θ / (where Θ / and e _e die Denote temperatures which a transducer would assume under the reference conditions simulated by circuit Ii).

während das zweite Rechtecksignal B₁ - B₁' darstellt Besondere nicht dargestellte Mittel müssen natürlich vorgesehen werden, um den Ausgang des Differentialverstärkers zu den Zeitpunkten 0 und Z₁ + Δ t, d. h am Ende eines jeden Impulses, wieder auf Null zi stellen. Man sieht dann, daß, während bei Fehler der Schaltung 16 das von dem Meßwertgeber 10 zi den Zeitpunkten —t_c und t_x gelieferte Signal prak tisch augenblicklich gespeichert werden müßte, waj Ausführungsschwierigkeiten bieten würde, die erfinwhile the second square-wave signal B ₁ - B ₁ ' represents. Special means (not shown) must of course be provided to control the output of the differential amplifier at times 0 and Z ₁ + Δ t , i.e. h at the end of each pulse, set back to zero zi. It can then be seen that, while in the event of a fault in circuit 16, the signal supplied by measuring transducer 10 at times t _c and _{t x} would have to be stored almost instantaneously, which would present implementation difficulties

dungsgemäße Vorrichtung dieses gleiche Signal mi einem konstanten Wert der Schaltung 17 zur Spei cherung von 6_e — B_e' und der Schaltung 16 zur Spei cherung von B₁-B₁' während einer AufrechterhaiThe device according to the invention has this same signal with a constant value of the circuit 17 for storing 6 _e - B _e ' and the circuit 16 for storing B ₁ -B ₁ ' during a maintenance period

tung darbietet, die groß genug zur Erzielung einer wird, sondern nur durch sehr kurze Impulse, ermög-which is large enough to achieve a, but only through very short impulses, enables

großen Genauigkeit ist. licht einen sehr erheblichen Empfindlichkeitszuwachsgreat accuracy. light a very significant increase in sensitivity

Die Temperatur Q_e—&_e' ist so an dem Ausgang gegenüber den eingangs erwähnten bekannten Vor-The temperature Q _e - & _e ' is so at the output compared to the known pre-

19 der Speicherschaltung 17 verfügbar. Der Wert richtungen.19 of the memory circuit 17 available. The value directions.

Θ, — θ₀ ist seinerseits bis auf die Konstante Θ_ι — θ₀' 5 Die durch den Anpasser 27 angelegten ImpulseΘ, - θ ₀ is in turn, except for the constant Θ _ι - θ ₀ ' 5, the pulses applied by the adapter 27

an dem Ausgang 20 eines mit den Ausgängen der (die verschiedene Stärke haben können, je nachdem,at output 20 one with the outputs of (which can have different strengths, depending on

Speicherschaltungen 17 und 18 verbundenen Diffe- ob es sich um einen zu dem Zeitpunkt 0 endigendenDifference connected to memory circuits 17 and 18, whether it is a difference ending at time 0

rentialverstärkers 21 verfügbar. ersten Impuls 14 oder um einen zu dem Zeitpunkt /,rential amplifier 21 available. first pulse 14 or by one at the time /,

Die in Fig. 1 dargestellte Prinzipschaltung kann beginnenden zweiten Impuls 15 handelt) werdenThe basic circuit shown in Fig. 1 can be the beginning of the second pulse 15)

in der Praxis auf verschiedene Weite abgewandelt io nicht nur an die Brücke 11a angelegt, sondern auchin practice modified to different widths io not only applied to bridge 11a , but also

werden. Nachstehend ist beispielshalber die in an die Simulatorschaltung 16 a. Diese Schaltung ent-will. The following is an example of the in to the simulator circuit 16 a. This circuit is

F i g. 3 dargestellte Vorrichtung beschrieben, die zur hält hintereinander eine Eingangsstufe 28 und einenF i g. 3 described device shown, which holds one behind the other an input stage 28 and a

Messung sehr geringer langsamer Druckänderungen als Integrator geschalteten Operationsverstärker 29Measurement of very small, slow pressure changes as an integrator-connected operational amplifier 29

in einem Raum mit einer Meßfrequenz bestimmt ist, zur Lieferung eines Signals zur Kompensierung desis determined in a room with a measuring frequency, for supplying a signal to compensate for the

die mehrere hundert Perioden in der Sekunde errei- 15 absteigenden Sägezahns des von dem Meßwertgebeithe several hundred periods per second reaching the descending sawtooth of the measured value generator

chen kann. Der größeren Klarheit wegen sind Be- herrührenden Signals, wie in dem zweiten Schaubildchen can. For the sake of greater clarity, the signals in question are as shown in the second diagram

standteile der Schaltung der Fig. 3, die einem Teil der Fig. 2 dargestellt. Die Zeitkonstante der Inte-constituents of the circuit of FIG. 3, which are part of FIG. The time constant of the in-

der Schaltung der F i g. 1 entsprechen, mit demselben grierschaltung mit Widerstand und Kapazität kannthe circuit of FIG. 1, with the same circuit with resistance and capacitance

Bezugszeichen und dem Index α bezeichnet. mittels des Polarisationspotentiometers 30 eingestelltReference numerals and the index α denotes. adjusted by means of the polarization potentiometer 30

Man findet in der Vorrichtung der F i g. 3 den 20 werden, während die Amplitude der Kompensations-Meßkreis 11 α wieder, der durch eine Wheatstonesche spannung mittels des Eingangswiderstands 31 des Widerstandsbrücke gebildet wird, die in einem Zweig Operationsverstärkers eingestellt werden kann,
die Sonde 10 a mit temperaturabhängigem Wider- Die Spannung an den Klemmen des Meßwertgebers stand enthält. Die thermische Trägheit dieser Sonde 10 a und die von dem Verstärker 29 gelieferte Kommuß so klein wie möglich sein, um eine hohe Meß- 25 pensationsspannung werden hierauf in einem Operafrequenz zuzulassen, und beträgt im allgemeinen tionsverstärker 32 überlagert. Hierauf wird die von einige Ohm. Die drei anderen Zweige der Brücke diesem Verstärker gelieferte Spannung an einen Einenthalten Bezugswiderstände, von denen der eine, gang eir.es Differentialverstärkers 113 angelegt, dessen 22, zur Abgleichung der Brücke einstellbar ist. anderer Eingang die an dem Punkt B abgenommeneOne finds in the device of FIG. 3 to 20, while the amplitude of the compensation measuring circuit 11 α again, which is formed by a Wheatstone voltage by means of the input resistor 31 of the resistor bridge, which can be set in a branch of the operational amplifier,
the probe 10 a with temperature-dependent resistance The voltage at the terminals of the transducer was included. The thermal inertia of this probe 10a and the commutation supplied by the amplifier 29 must be as small as possible in order to allow a high measurement voltage to be used in an opera frequency, and is generally superimposed on an ion amplifier 32. Then it will be a few ohms. The three other branches of the bridge this amplifier supplied voltage to a containment reference resistors, one of which is applied to the differential amplifier 113 , the 22 of which is adjustable for balancing the bridge. other input the one picked up at point B.

Ein Scheitel der Speisediagonale der Brücke erhält 30 und bei 33 verstärkte, von der Gleichgewichtsstörung Körperschluß. Der andere, das Gegenstück zu dem der Brücke Il α herrührende Spannung empfängt.
Punkt A der F i g. 1 bildende Scheitel ist mit einem Der Verstärkungsfaktor des Differentialverstärkers Generator 12a verbunden, der durch eine Folge- 113 wird entsprechend der gewünschten Empfindschaltanordnung 13a gesteuert wird. Diese nur sehe- lichkeit gewählt. Im allgemeinen bildet ein Verstärmatisch dargestellte Anordnung enthält eine Zeit- 35 kungsfaktor von größenordnungsmäßig 10 einen bebasis 23, die Impulse mit einer Frequenz aussendet, friedigenden Kompromiß zwischen den Erforderniswelche die Frequenz festlegt, mit der die Meßarbeits- sen einer hohen Empfindlichkeit und einem zulässiger spiele vorgenommen werden. Die von der Zeitbasis Grundgeräusch.A vertex of the dining diagonal of the bridge receives 30 and 33, increased body closure from the imbalance. The other, the counterpart to that of the bridge Il α, receives voltage.
Point A of FIG. The vertex forming 1 is connected to a gain factor of the differential amplifier generator 12a , which is controlled by a sequence 113 in accordance with the desired sensitivity switching arrangement 13a. This only visual option is chosen. In general, an arrangement shown in the amplification includes a timing factor of the order of magnitude of 10 a base 23 which emits pulses at a frequency that satisfies the compromise between the requirements which determine the frequency with which the measurement work is carried out with a high sensitivity and a permissible range will. The basic noise from the time base.

23 gelieferten Impulse werden an zwei durch Kipp- Hierauf wird das Ausgangssignal des Differentialschaltungen gebildete Schaltungen 24 und 25 ange- 40 Verstärkers 113 vorübergehend in analoger Form ir legt. Die Schaltung 24 sendet zu dem Eingangskreis einem Kondensator 34 gespeichert. Hierfür wird eir des Impulsgenerators 12 c, der durch einen Verstär- lineares oder analoges Tor 35 benutzt, das die Überker mit einem Spannungsteiler zur Regelung der ge- tragung des bei D entnommenen Signals auf den Einlieferten Leistung gebildet wird, einen ersten Recht- gang eines Operationsverstärkers 36 gestattet, der mil eckimpuls 14 mit bestimmter Breite, die von dem 45 dem Kondensator 34 als Scheitelspannungsdetektoi Zeitpunkt - t_e zu dem Zeitpunkt 0 geht. Die Dauer geschaltet ist. Die Öffnung des linearen Tors 35 wird dieses ersten Impulses 14 kann durch Veränderung durch Impulse gesteuert, die aus den von der Kippder Kenngrößen einer monostabilen Kippschaltung schaltung 24 gelieferten Impulsen abgeleitet sind der Schaltung 24 geregelt werden. Hierfür wird eine Schaltung 37 benutzt, die in den The pulses supplied to 23 are applied to two circuits 24 and 25 formed by toggle the output signal of the differential circuits 40 amplifier 113 temporarily in analog form. The circuit 24 sends to the input circuit a capacitor 34 stored. For this purpose, the pulse generator 12c, which is used by an amplifying linear or analog gate 35, which is formed by the overker with a voltage divider to regulate the transfer of the signal taken at D to the delivered power, is a first right-hand turn of a Operational amplifier 36 allows the corner pulse 14 with a certain width, which goes from the 45 to the capacitor 34 as peak voltage detection time - t _e to the time 0. The duration is switched. The opening of the linear gate 35 is this first pulse 14 can be controlled by changing pulses which are derived from the pulses supplied by the Kippder characteristics of a monostable multivibrator circuit 24 of the circuit 24. A circuit 37 is used for this, which is in the

Die Schaltung 25 liefert in ähnlicher Weise mit 50 von der Schaltung 24 gelieferten Rechteckimpul! einer Verzögerung /, gegenüber dem Zeitpunkt 0 den einen mittleren Abschnitt ausschneidet, der das Toi zweiten Meßimpuls 15. Auch hier können die Ver- 35 nur während eines Teils des Ausgangssignals de; zögerung und die Breite des Impulses durch Verän- Differentialverstärkers 113 öffnet, der gegenüber dei derung der Kenngrößen von der Schaltung 25 ange- Anstiegsstirn genügend verzögert ist, um die di( hörenden monostabüen Kippschaltungen geregelt 55 Messung fälschenden Übergangserscheinungen auswerden, zuscheiden. Das die Anfangstemperatur 3_e dar-The circuit 25 supplies in a similar manner with 50 square-wave pulses supplied by the circuit 24! a delay /, compared to the point in time 0 cuts out a middle section which the Toi second measuring pulse 15. Here too, the control 35 can only be used during part of the output signal de; delay and the width of the pulse through Verän- differential amplifier 113 opens, which is opposite dei the characteristics alteration of the circuit 25 reasonable increase forehead delayed sufficiently to the di (belonging monostabüen multivibrators controlled 55 measurement counterfeiting transients to unload their, zuscheiden. The initial temperature 3 _e dar-

Der Impulsgenerator 12 a besitzt noch eine durch stellende Signal erscheint dann an dem Ausgang 19 The pulse generator 12 a still has a signal that is set then appears at the output 19 cc

die Eingangsstufe 26 gespeiste Anpassungsstufe 27, des Verstärkeis 36.the input stage 26 fed the adaptation stage 27, the amplifier 36.

die das Signal auf einen mit dem geringen Widerstand In ähnlicher Weise wird mittels eines analoger der Sonde 10 α verträglichen Leistungspegel bringt. 60 Tors 38 und einer Schaltung 39 ein Teil der Breite Um die Gesamtheit des zu messenden Mittels beein- des von der Kippschaltung 25 gelieferten Rechteckflussende Störungen zu vermeiden, muß praktisch die impulses ausgeschnitten, um an dem dem Operadurch erste Impulse 14 gelieferte Energie auf einige tionsverstärker 41 zugeordneten Kondensator 41 Mikrojoule beschränkt werden, jedoch mit einer einen Wert der Temperatur zu dem Zeitpunkt f, zu Scheitelleistung, die sehr hoch sein kann, wenn die 65 speichern, der in weitem Maße von den Übergangs-Dauer des Impulses auf einige MikroSekunden be- erscheinungen befreit ist.which the signal to one with the low resistance in a similar way is by means of an analog the probe 10 brings α compatible power level. 60 gates 38 and a circuit 39 part of the width In order to avoid the totality of the means to be measured from the square-wave flux disturbances supplied by the flip-flop circuit 25, the pulse must practically be cut out in order to transfer the energy supplied to the opera by the first pulses 14 to some capacitor 41 assigned to the capacitor 41 Microjoules are limited, however, with a value of the temperature at the time f, too Peak power, which can be very high when the 65 is storing, which is largely freed from the transition duration of the impulse to a few microseconds.

grenzt wird. Die hohe Leistung, die entwickelt wer- Schließlich liefert der Differentialverstärker 21 α anis bordered. The high power that is developed is finally supplied by the differential amplifier 21 α

den kann, da die Brücke nicht kontinuierlich gespeist seinem Ausgang 20 α die Temperaturdifferenz zwi-because the bridge is not continuously fed its output 20 α the temperature difference between

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sehen den Zeitpunkten O und t_v welche die Abgabe zwei Kenngrößen des Mittels verfolgt werden kann,see the times O and t _v which the delivery of two parameters of the agent can be followed,

in das Mittel kennzeichnen. Diese Differenz wird In diesem Fall erfolgt die Abkühlung des Meßwert-mark in the agent. In this case, the measured value is cooled down.

ihrerseits an einer Kapazität 42 gespeichert, die einem gebers, wie in F i g. 6 angegeben, gemäß einem erstenin turn stored on a capacity 42, which is a donor, as in F i g. 6 indicated, according to a first

Operationsverstärker 43 zugeordnet ist, der durch ein Gesetz bis zu dem Zeitpunkt r, und hierauf von demOperational amplifier 43 is assigned by a law up to the time r, and then from that

logisches Tor 44 gespeist wird, dessen öffnung eben- 5 Zeitpunkt r, bis zu dem Zeitpunkt f., gemäß einemLogical gate 44 is fed, the opening of which also- 5 time r, up to the time f., according to a

falls durch die von der Schaltung 39 gelieferten Im- zweiten Gesetz, das zunächst einer" exponentialenif by the Im supplied by the circuit 39, the second law, which is initially an "exponential

pulse gesteuert wird. Kennlinie, welche die der Abkühlung von 0 bis Z₁ pulse is controlled. Characteristic curve that corresponds to the cooling from 0 to Z ₁

Ein mittels der Vorrichtung der F i g. 3 vorgenom- verlängert, und hierauf infolge des Eingreifens einesA device by means of the device of FIG. 3 made extended, and then as a result of the intervention of a

mener vollständiger Meßzyklus ist schematisch in zweiten Parameters einer anderen Kurve ent-The entire measuring cycle is shown schematically in the second parameter of a different curve.

Fig. 4 dargestellt. In dieser Figur ist jede Zeile mit io spricht.Fig. 4 shown. In this figure, every line is spoken with io.

einem Bezugszeichen versehen, welches das Organ Man kann z. B. die in F i g. 3 dargestellte Vorrichbezeichnet, an dessen Ausgang die dargestellten tung zur Messung der Druckänderungen zwischen Signale auftreten. Man sieht die Verzögerung der von zwei Räumen mittels eines in der in Fig. 5 dargeden Schaltungen 37 und 39 ausgesandten Speicher- stellten Weise ausgebildeten Meßwertgebers benutzen, impulse gegenüber den den Kippschaltungen 24 und 15 Dieser Meßwertgeber wird durch eine Kapsel mit 25 gelieferten Meßimpulsen sowie die ständige Spei- kleinem Durchmesser gebildet, deren Hülle als cherung bis zur Löschung oder bis zur Ankunft des Wärmeaufnahmeraum dient, dessen Volumen größennächsten Impulses an dem Ausgang der Verstärker ordnungsmäßig einen Kubikmillimeter betragen kann. 36 und 43. Die Kapsel besitzt eine Umfangswand 45, die durchprovided with a reference number which denotes the organ. B. the in F i g. 3 shown device, at its output the device shown for measuring the pressure changes between Signals occur. One can see the delay of the two rooms by means of one in the one shown in FIG Circuits 37 and 39 sent out memory use a manner designed transducer, pulses compared to the flip-flops 24 and 15 This transducer is through a capsule with 25 delivered measuring pulses as well as the constant storage small diameter formed, the shell as backup until it is extinguished or until the arrival of the heat-absorbing space, the volume of which is the next Pulse at the output of the amplifier can be properly one cubic millimeter. 36 and 43. The capsule has a peripheral wall 45 through

Je nach dem dem Zeitraum zwischen 0 und dem 20 die Wand 46 tritt, welche die beiden KammernDepending on the period between 0 and 20, the wall 46 enters the two chambers

Zeitpunkt I₁ gegebenen Wert ist das an dem Ausgang trennt, deren Differentialdruck gemessen werden soll,The value given at time I ₁ is that separates at the output whose differential pressure is to be measured,

der Vorrichtung erhaltene, die Abgabe kennzeich- Ein Ende der Umfangswand wird durch einen Bodenone end of the peripheral wall is through a bottom

nende Ergebnis wenigstens in gewissen Fällen an ver- 47 mit einer öffnung 48 kleinen Durchmessers vonThe result is at least in certain cases 47 with an opening 48 of small diameter

schiedcne Eigenschaften des Mittels gebunden. So ist z.B. 0,1mm verschlossen. Das andere Ende derdifferent properties of the agent bound. For example, 0.1mm is closed. The other end of the

es insbesondere bekannt, daß die Abkühlung eines 25 Seitenwand ist offen, und ein diametral angeordneterIt is particularly known that the cooling of a 25 side wall is open, and a diametrically arranged

erwärmten Drahtes in einem gasförmigen Mittel zu Draht 49 mit temperaturabhängigem Widerstandheated wire in a gaseous medium to wire 49 with temperature-dependent resistance

Beginn der Abkühlung, d. h. für einen in der Nähe bildet die Sonde. Der Abstand zwischen dem DrahtStart of cooling, d. H. for one nearby forms the probe. The distance between the wire

von 0 liegenden Zeitpunkt t_v von der (an den Druck und der öffnung 48 beträgt z.B. größenordnungs-from 0 point in time t _v from the (at the pressure and the opening 48 is, for example, of the order of magnitude

des Gases gebundenen) thermischen Diffusionsfähig- mäßig 0,5 mm. Eine derartige Vorrichtung ermög-of the gas bound) thermal diffusibility - 0.5 mm. Such a device enables

keit abhänet. während die Geschwindigkeit der Strö- 30 licht die Messung von Luftströmungsmengen vondepends. while the velocity of the stream light the measurement of air flow rates of

mung des Gases um den Draht herum dann wenig größenordnungsmäßig 1 mm³'s bei einer Differenztion of the gas around the wire then little on the order of 1 mm ³ 's with a difference

Einfluß auf die Temperatur G₁ hat. Wenn man sich von einigen Mikrobar zwischen den beiden Kammern,Has an influence on the temperature G _1. If you think of some microbar between the two chambers,

dagegen der Gleichgewichtstemperatur nähert, hängt Eine derartige Schaltung kann auch als absoluteshowever, when it approaches the equilibrium temperature, such a circuit can also be called an absolute

die spätere Änderung der Temperatur des Meßwert- Manometer benutzt werden, indem sie zwischen zweithe later change in temperature of the measured value manometer can be used by switching between two

gebers erheblich von dem Druck und der Geschwin- 35 Räumen angeordnet wird, von denen der eine aufsensor is arranged considerably by the pressure and the speed, one of which is on

digkeit ab. einem genau konstanten Druck gehalten wird, oderage from. is kept at an exactly constant pressure, or

Mit der in F i g. 3 dargestellten Vorrichtung kann als Thermometer mit geringer Trägheit. Der Bezugs-With the in F i g. 3 can be used as a thermometer with low inertia. The reference

man daher bei Benutzung eines kurzen Meßzeitraums raum kann auch die Atmosphäre sein,Therefore, when using a short measurement period, the atmosphere can also be

eine Messung des Drucks des Gases erhalten. Bei Ein derartiger Meßwertgeber ermöglicht die Mes-get a measurement of the pressure of the gas. With such a transducer, the measurement

Vervollständigung dieser Vorrichtung derart, daß 40 sung von absoluten Drücken oder DifferentialdrückenCompletion of this device in such a way that 40 solution of absolute pressures or differential pressures

nach dem ersten Impuls zur Erwärmung des Drahtes in einem sehr weiten Bereich, der von einigen hun-after the first impulse to heat the wire in a very wide range, which extends from a few hundred

zwei nur zur Vornahme einer Messung bestimmte dertstel Pascal bis zu 10^e Pascal oder mehr geht. Sietwo pascals intended only for taking a measurement go up to 10 ^e pascals or more. she

Impulse ausgesandt werden, kann man aus den er- ist für Stöße und Beschleunigungen wenig empfind-If impulses are sent out, it is not very sensitive to shocks and accelerations.

hahenen Ergebnissen einerseits eine Angabe über den Hch und stabilisiert ihre Temperatur selbst, da sieThe results obtained on the one hand provide information about the Hch and stabilize their temperature itself, since they

Druck des Gases und andererseits eine Angabe über 45 ihr eigenes Thermometer bildet, was ihre BenutzungPressure of the gas and on the other hand an indication of 45 their own thermometer forms what their use

seine Geschwindigkeit ableiten, so daß mittels eines in ganz verschiedenen Umgebungen einschließlich desinferring its speed so that by means of a in completely different environments including the

einzigen Meßwertgebers gleichzeitig der Verlauf von Weltraums gestattet.single transducer allows the course of space at the same time.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

ι J 2 signals during the first pulse and the claims second pulse with a differential amplifier and means (21a) which are connected to an input of the

1. Device for repeated measurement of the same heat transfer coefficient of a measured value signal stored by the first branch and the signal stored by the transmitter with temperature-dependent resistance, second branch, applied to the other input,
which is immersed in a means for determining 6. Device according to one of claims 1 of a variable characterizing this means, ent- to 5, characterized in that holding a pulse generator for temporally each measuring period two different self-separating pulses of predetermined amplitude io shafts of the agent to be investigated measurable and duration, also containing a measuring circuit connected to the are by applying an additional third transducer, which delivers a first signal with a time interval after the end of each pulse, the second measuring pulse (15), but within the for the resistance of the transducer characteristic duration from the first measuring pulse (14) to the drawing, characterized in that the pulse generator (12, 12 a) after each between the transducer (10, 10 a) and 15 to achieve thermal equilibrium the first pulse (14) in the course of a period of time, means to be examined is required .
which is smaller than is necessary to achieve a thermal equilibrium between the transducer (10, 10 a) and the means, * o

a second pulse (15) of predetermined
The invention relates to a device according to the second preamble of claim 1 for the resistance of the transducer.
(10,10 a) provides a characterizing signal and »5 With such a device, which is also known from FR-PS 14 48 925 by means of a reference transducer, another signal must be emitted before repetition the transducer characterizing the first and second signals is again in thermal equilibrium with the is for their amplitude difference and for the agent to be investigated. The known heat transfer coefficient of the device in the means 30 provides for the measurement of only a single immersed transducer (10, 10 a) in the inter-property of the means to be examined; the vall between the first and the second possibility of multiplexing is not there before signal. seen.

2. Apparatus according to claim 1, gekennzeich- The invention is based on the object to improve the benet by a circuit (16) for simulation 35 known device to the effect that a measurement value immersed in a reference means increases the measurement frequency considerably and the indicators and means (13) can be enlarged to make the sum-turning area,
mation of signals, which for the resistance This object is achieved according to the invention by the measuring transducer performing the features in the characterizing part of claim 1 and the simulated transducer characterizing the sub-claims during the second pulse. indicates.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the invention brings the essential technical indicates that the transducer (10 a) is in progress with it, that the achievement of the thermicine Wheatstone resistance bridge (Ha) 45 see equilibrium not to be waited for is switched on, which needs in a diagonal because of two measuring pulses in succession pulses coming from the generator (12a) trigger two signals, their evaluation is fed, while the other diagonal with a third signal gives a conclusion a measuring chain is connected which; a branch indicating the point of time of equilibrium and the curves Storage of the course of the equilibrium disturbance until then; this is a consideration The signal coming from the bridge during the loan increase of the measuring frequency is possible. It is first pulse and a branch for storing the multiplexing of signals from several measuring des from the imbalance; the bridge value donors possible. Another benefit arises originating signal during the second Im- if at the same time according to a dependent claim contains pulses. 55 two properties of the agent under investigation

4. Apparatus according to claim 3, thereby being measured side by side by measuring pulses, indicates that each Speicheirzweig one, for example, the thermal diffusivity and Condenser (34, 40) to determine the peak value, the flow rate of a gas.

by US-PS 30 76 338 is the Multiplexver- • chaltetes gate (35, 38) and an electronic ⁶ »drive when using several locally distributed circuit (13 a), which contains the generator Known transducer, but there must also be assigned to the gate, depending on the attainment of thermal equilibrium, opening pulse during a fraction of the time before the measurement can be repeated, the first pulse or the second pulse as well as in the case of the device according to the DT-OS sets. 65 15 48 614.

5. Apparatus according to claim 4, gekennzeich- embodiments of the invention are on net explained by means of measuring the difference of the hand of the drawing. It shows

F i g resulting from the imbalance. 1 a schematic diagram of the device,