RU1770783C - Устройство дл определени динамических характеристик термоприемников - Google Patents

Abstract

Использование: калибровка и тарировка термоизмерительной аппаратуры. Сущность изобретени : устройство содержит две емкости дл  гор чей и холодной воды, два поршн , один из которых полый, выполнен с окном на уровне каналов и соединен с валом вращени , а другой поршень размещен внутри первого и на нем закреплены термоприемники. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к области метеорологии и предназначено дл  ислользова- ни  в термометрии при испытани х, калибровке и тарировке термоизмерительной аппаратуры.

В насто щее врем  известны несколько направлений развити  физико-технических методов и средств дл  этих процессов, наиболее представительным из которых можно считать устройство дл  определени  динамических характеристик термопар, содержащее приспособление дл  фиксации термоприемников, емкости дл  разнотем- пературной жидкости (холодной и гор чей, по Цельсию), и блок регистрации показаний термоприемников при протекании той или иной жидкости 1.

Существенным и очевидными недостатками этого устройства  вл ютс  низка  точ- ность и достоверность температуры жидкости, что сужает сферы использовани  устройства.

Наиболее близким, по мнению за вител ,  вл етс  устройство дл  определени  динамических характеристик термоприемников , содержащее емкости дл  гор чей и холодной воды, соединенные каналами с неподвижно установленным цилиндром, выполненным полым, в котором (его указанной полости) размещены термоприемники 2.

Устройство более эффективно по сравнению с др. аналогами. Однако обладает и существенными недостатками, заключающимис  в незначительной точности и достоверности получаемых измерений из-за искажени  амплитудной характеристики в результате смещени  струй жидкости различной температуры, теплообмена между каналами, искажающего истинные показани  температур, и использовани  в измерительной схеме щеточного коллектора, при ограниченном частотном диапазоне ввиду нарушени  динамической устойчивости струй жидкости неудачной конструкцией и размещением приспособлени  дл  фиксаVJ NJ О XI 00 OJ

ции термоприемников, что накладывает по- .казани  разнотемпературных потоков жидкостей , снижает достоверность и репрезентативность процесса измерений, испытаний и калибровки токоприемников.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности за счет исключени  взаимного вли ни  разнотемпературных жидкостей.

На чертеже показан общий вид описываемого устройства.

Устройство дл  определени  динамических характеристик термоп риемников содержит емкость V дл  гор чей воды и емкость 2 дл  холодной воды, соединенные каналами 3 с неподвижным цилиндром 4, выполненным полым, закрепленным в опоре 5, например, с помощью резьбы.

Согласно изобретению, полый цилиндр 4 снабжен поршнем б; размещенным в нем коаксиально и ориентированным своим днищем (по чертежу - вверху поршн  развитое днище 6, с помощью которого поршень соединен с валом привода вращени , например , через фрикционную муфту, на чертеже , над поршнем б. условно показан вал к приводу)

В стенке поршн  выполнено окно 7 на уровне каналов 3 цилиндра 4, подвод щих каждый гор чую или холодную воду {раздельно 2 канала). В полость поршн  б введен дополнительный поршень 8 меньшего диаметра, установленный по оси неподвижно , а по оси этого дополнительного поршн  8, в верхней его части, закреплены термоприемники 9, соединенные своими электровыводами с блоком 10 обработки сигналов от этих термоприемников 9, вывод щим сигналы на регистрационный блок 11, например , прибор типа СП-4 (многоканальный самописец), или на экран диспле  (по выбору экспериментатора и возможностей).

Такое выполнение чувствительной рабочей части данного устройства: двух поршней (основного 4 и дополнительного поршн  8), согласование высоты окна 7 с каналами 3-3 и размещение неподвижными термоприемников 9, позвол ет повысить точность определени  динамических характеристик , расширить частотный диапазон за счет устранени  вли ни  разнотемпературных жидкостей (их температур) друг на друга и на процесс измерений их температур приемниками 9.

Работа устройства осуществл етс  следующим образом.

Из емкостей 1 или 2 по каналам 3 (с одной или другой емкости) жидкость поступает к поршню 6, который вращают приводом . При совмещении на каждом обороте окна 7 с тем или другим каналом 3 в полость

поршн  6 попадает та или друга  жидкость, при совмещении окна 7 с каналом 3, соединенным с емкостью 1. из нее (как это условно прин то при разливе жидкостей по

5 емкост м) поступает гор ча  жидкость, котора  омывает термоприемники (датчики) 9, протека  вниз вдоль неподвижного дополнительного поршн  8, сигналы от датчиков поступают на блоки 10-11 и регистрируют0 с . При совмещении окна 7 с каналом 3 от емкости 2 датчики омывает холодна  жидкость , характеристики которой передаютс  от термоприемников 9 на блоки 10-11 и регистрируютс . При известных температу5 pax жидкости в емкост х 1 и 2 (их можно термоизолировать дл  чистоты эксперимента ), измен   число оборотов поршн  6, определ ют значени  модул  передаточной функции измерительного преобразовател 

0 при различных временных показател х смены жидкостей, омывающих термоприемники 9, определ ют амплитудно-частотную характеристику, а по ней наход т параметры тепловой инерции термоприемников 9,

5 использу , как указано в описании, приборы (блоки) 10 и 11 устройства.

Пример использовани  устройства. В емкость 1 заливают воду при температуре 85°С, в емкость 2 - воду при , создают

0 в емкост х избыточное давление, например, от ресивера. Цилиндр и поршень 4 и б притирают по внутренней контактной стенке (чтобы не было протечек); в качестве привода используют электропривод с регулируе5 мым числом оборотов; например, многоступенчатым редуктором (на чертеже не показаны), при диаметре поршн  6, равном 40 мм, диаметр окна 7 выбирают 5 мм. Диаметр дополнительного поршн  8 вы0 бран 5,5 мм, на торце (вверху) которого закреплены термоприемники (не менее двух - дл  более надежного и точного показани  методом контрол  одного датчика другим). Термоприемники 9 соедин ют электро5 каналами с измерительным устройством в виде моста посто нного тока класса 0,05, выход которого подсоедин ют к быстродействующему АУП, включенным в блок схемы измерений 10 устройства. При вращении

0 поршн  с числом оборотов 1 об/с и при избыточном давлении в емкост х 1 и 2, равном 2,4 эти, получают динамические характеристики термоприемников 9 устройства и Суд т о надежности и точности его работы;

5 далее, измен   число оборотов, кратным 3, 5, 10 и т.д., получают дополнительные динамические характеристики термоприемников 9, которые эквивалентно сравнивают между собой и делают вывод о работе даннрго устройства, производ  при этом сравнение с эталонными, предварительно полученными характеристиками, прин тыми по нормам в системе Госкомгидромета.

Таким образом, технические преимущества разработанного устройства заключаютс  в повышении точности (по экспериментам на 14-18%, что существенно ) и надежности получени  динамических характеристик, репрезентативности (устойчивой представительной повтор емости результатов ), расширении частотных диапазонов (в несколько раз) получаемых характеристик за счет изменени  частоты смывани  датчиков 9 разнотемпературны- ми жидкост ми за счет устранени  при этих данных .вли ни  разнотемпературных жидкостей друг на друга и на процесс измерений , т.к. при подаче ее под давлением жидкость, как несжимаема  среда, не смешиваетс  со стекающими остатками другой жидкости и дает чистые показани  при омывании датчиков - только той жидкости, котора  попала в окно 7.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  определени  динамических характеристик термоприемников, содержащее емкости дл  гор чей и холодной воды, соединенные каналами с камерой, в которой размещены термоприемники, соединенные своими выводами с блоком обра0 ботки сигналов, и привод свалом вращени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности за счет исключени  взаимного вли ни  разнотемпературных жидкостей, в него введены два поршн , раз5 мещенных соосно в камере, и фрикционна  муфта, при этом камера выполнена в виде полого цилиндра, внешний поршень снабжен окном, выполненным на уровне каналов , и установлен днищем вверх,

   0 соединенным через фрикционную муфту с валом вращени , а термоприемники закреплены на внутреннем поршне.

   к приводу.