RU2096770C1 - Method determining thermophysical characteristics of materials and device for its implementation - Google Patents

Method determining thermophysical characteristics of materials and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2096770C1
RU2096770C1 RU94028187A RU94028187A RU2096770C1 RU 2096770 C1 RU2096770 C1 RU 2096770C1 RU 94028187 A RU94028187 A RU 94028187A RU 94028187 A RU94028187 A RU 94028187A RU 2096770 C1 RU2096770 C1 RU 2096770C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
information
multiplexer
input
inputs
address
Prior art date
Application number
RU94028187A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94028187A (en
Inventor
А.Е. Бояринов
Е.И. Глинкин
Д.Е. Чекулаев
С.В. Мищенко
Original Assignee
Тамбовский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тамбовский государственный технический университет filed Critical Тамбовский государственный технический университет
Priority to RU94028187A priority Critical patent/RU2096770C1/en
Publication of RU94028187A publication Critical patent/RU94028187A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2096770C1 publication Critical patent/RU2096770C1/en

Links

Landscapes

  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology, thermal physical, chemical, construction and other fields of economy to test quality of articles under laboratory and field conditions of usage. SUBSTANCE: method determining thermophysical characteristics of materials lies in action with thermal pulses of constant power and repetition rate on surface of tested object. Rate of change of temperature at moment of feed of paired (n-I)-th, n-th and (2n-I)-th, 2n-th pulses is recorded at point located at fixed distance from line of thermal action. Sought-for characteristics are calculated by it. Device for implementation of method has programmable microcalculator 12, permanent storage 11, on-line storage 6, multiplexer 8, unit 7 of time intervals, pulse feed unit 5, measurement probe 1, D.C. amplifier 2, analog-pulse converter 3, synchronization unit 9, address counter 10 and pulse counter 4. EFFECT: enhanced authenticity of method and reliability of device. 2 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемые изобретения относятся к области теплофизических измерений, в частности к определению теплофизических характеристик материалов, и могут быть использованы в химической, строительной и других областях народного хозяйства для контроля качества изделий в лабораторных и натурных условиях эксплуатации. The present invention relates to the field of thermophysical measurements, in particular to the determination of the thermophysical characteristics of materials, and can be used in chemical, construction and other areas of the national economy to control the quality of products in laboratory and field conditions.

Известно устройство для определения теплофизических характеристик (а.с. N 1236355 СССР, кл. G 01 N 25/18, Б.И. N 21, 1986), которое содержит зонд-термоприемник в виде материала с известными теплофизическими характеристиками, на контактной поверхности зонда смонтирован линейный проволочный нагреватель и две термопары на расстоянии x1 и x2 от линии действия нагревателя, третья термопара, расположенная внутри материала термозонда на расстоянии x3 от линии действия нагревателя, аналого-цифровой преобразователь, блок электропитания, микропроцессор, блок ввода-вывода, управляемые делители частоты, делитель частоты и элемент 2И-НЕ.A device for determining thermophysical characteristics (A.S. N 1236355 USSR, class G 01 N 25/18, B.I. N 21, 1986), which contains a thermal probe in the form of a material with known thermophysical characteristics, on the contact surface probe mounted linear wire heater and two thermocouples at a distance x 1 and x 2 from the line of action of the heater, the third thermocouple located inside the material of the thermal probe at a distance x from the line heater 3 steps, analog-to-digital converter, a power supply unit, microprocessor unit centuries O yes, controlled frequency dividers, frequency divider and 2I-NOT element.

Способ контроля теплофизических характеристик (а.с.СССР N 1236355) в данном устройстве включает импульсный нагрев теплостатированных поверхностей эталонного и исследуемого образцов, состоящий в измерении температуры на расстоянии x1 и x2 от линии действия нагревателя, и в третьей точке x3, расположенной внутри эталонного материала. Через заданный промежуток времени фиксируются температуры в этих точках. Искомые характеристики рассчитываются по заданным формулам.The method of monitoring the thermophysical characteristics (a.c.SSSR N 1236355) in this device includes pulsed heating of the heat-stabilized surfaces of the reference and test samples, consisting of measuring temperature at a distance of x 1 and x 2 from the line of action of the heater, and at the third point x 3 located inside the reference material. After a specified period of time, temperatures are fixed at these points. The desired characteristics are calculated according to the given formulas.

Недостатком данного устройства и способа является использование трех каналов измерения, что приводит к аппаратурным усложнениям и снижению точности измерений, а также при расширении диапазона измерений к расчету параметров итеррационным методом в неявном виде. The disadvantage of this device and method is the use of three measurement channels, which leads to hardware complications and reduced measurement accuracy, as well as expanding the measurement range to the calculation of parameters by the iteration method in an implicit form.

За прототип принят способ контроля теплофизических характеристик теплоизоляционных материалов (а.с. N 1711052 (CCCP), кл. G 01 N 25/18. Бюл. N 5, 1992), включающий импульсный нагрев термостатированных поверхностей образцов источником по линейному закону, измерение интервалов времени от момента подачи первого импульса до момента достижения температуры образцов заданного значения в точках, расположенных на фиксированном расстоянии от точки нагрева. The prototype adopted a method of monitoring the thermophysical characteristics of insulating materials (A.S. N 1711052 (CCCP), CL G 01 N 25/18. Bull. N 5, 1992), including pulsed heating of thermostated surfaces of the samples by a source according to a linear law, measuring intervals time from the moment the first impulse is applied to the moment the samples reach the set temperature at points located at a fixed distance from the heating point.

Измеряемые интервалы времени определяются в процессе сравнения заданной и регистрируемой температур, которые требуют обязательного термостатирования образцов до установившегося значения, принимаемого за точку отсчета температуры. При этом эксперимент разбивается на два этапа: термостабилизацию и измерение. Причем большая часть времени приходится на термостабилизацию, особенно при проведении серии экспериментов. Ошибка термостабилизации оказывает влияние на результаты эксперимента и снижает точность определения ТФХ данным способом. The measured time intervals are determined in the process of comparing the set and recorded temperatures, which require mandatory temperature control of the samples to a steady state, taken as a reference point for temperature. In this case, the experiment is divided into two stages: thermal stabilization and measurement. Moreover, most of the time is spent on thermal stabilization, especially during a series of experiments. The thermal stabilization error affects the experimental results and reduces the accuracy of the determination of TFC by this method.

Устройство, взятое за прототип (а.с. N 1298713 (СССР), кл. G 05 B 19/18, 1987, Бюл. N 11), состоит из мультиплексора, программируемого микрокалькулятора, генератора импульсов, постоянно-запоминающего устройства, интерфейса памяти, аналого-цифрового преобразователя, усилителя постоянного тока, блока стабилизированного напряжения, измерительного зонда и исполнительного блока. The device, taken as a prototype (AS N 1298713 (USSR), class G 05 B 19/18, 1987, Bull. N 11), consists of a multiplexer, programmable microcalculator, pulse generator, read-only memory, memory interface , analog-to-digital converter, DC amplifier, stabilized voltage unit, measuring probe and actuator unit.

Недостатками данного устройства являются низкая информативность, обусловленная вводом-выводом информации через штатный интерфейс, низкое быстродействие при измерении и управлении информацией, а также ограниченная гибкость архитектуры. Штатный интерфейс 145ИК1801 за один машинный цикл микрокалькулятора вводит или выводит один бит информации, причем обмен сообщений предусмотрен с ограниченной областью регистровой памяти число-импульсного микропроцессора программируемого микрокалькулятора. The disadvantages of this device are the low information content due to the input / output of information through a standard interface, low performance in the measurement and management of information, as well as the limited flexibility of the architecture. The standard interface 145IK1801 for one machine cycle of the microcalculator inputs or outputs one bit of information, and the message exchange is provided with a limited area of the register memory of the number-pulse microprocessor of the programmed microcalculator.

Целью предлагаемого изобретения является повышение метрологических характеристик, а именно: точности, информативности и быстродействия. The aim of the invention is to increase metrological characteristics, namely: accuracy, information content and speed.

Поставленная цель достигается тем, что в
1. способе определения теплофизических характеристик материалов, состоящем в том, что на поверхность объекта испытания воздействуют по линии тепловыми импульсами постоянной мощности и периодом следования, регистрируют температуры в точке образца, расположенной на фиксированном расстоянии от линии воздействия, в отличие от прототипа, измерения температуры проводят в момент подачи парных (n-)-го, n-го и (2n-1)-го, 2n-го импульсов, регистрируют скорости изменения температуры, по которым рассчитывают искомые характеристики.
This goal is achieved by the fact that in
1. a method for determining the thermophysical characteristics of materials, which consists in the fact that the surface of the test object is exposed to a line with constant-output heat pulses and a repetition period, the temperatures are recorded at a sample point located at a fixed distance from the exposure line, unlike the prototype, temperature measurements are carried out at the moment of supplying paired (n -) th, n-th and (2n-1) -th, 2n-th pulses, the temperature changes are recorded, according to which the desired characteristics are calculated.

2. устройстве для определения теплофизических характеристик материалов, содержащем программируемый микрокалькулятор, последовательно включенные блок временных интервалов, импульсный блок питания, измерительный зонд, усилитель постоянного тока, аналого-импульсный преобразователь, счетчик импульсов и мультиплексор, вторые информационные входы последнего соединены с соответствующими выходами постоянно-запоминающего устройства, в отличие от известного решения, дополнительно введены оперативно-запоминающее устройство, блок синхронизации и счетчик адреса, тактовый вход которого подключен к соответствующему выходу программируемого микрокалькулятора, а установочный вход через блок синхронизации связан с информационным входом оперативно-запоминающего устройства, мультиплексора и выходом информационной магистрали последнего объединен с выходом мультиплексора, адресные входы которого поразрядно соединены с выходом счетчика адреса, одноименными входами постоянно-запоминающего устройства, блока временных интервалов и оперативно-запоминающего устройства, подключенного информационными выходами через блок временных интервалов к вторым адресным входам мультиплексора и тактовым входам счетчика импульсов. 2. a device for determining the thermophysical characteristics of materials containing a programmable microcalculator, a time interval block, a switching power supply, a measuring probe, a DC amplifier, an analog-pulse converter, a pulse counter and a multiplexer, the second information inputs of the latter are connected to the corresponding outputs constantly memory device, in contrast to the known solutions, additionally introduced operational memory, synchronization unit and an address counter, the clock input of which is connected to the corresponding output of the programmable calculator, and the installation input through the synchronization unit is connected to the information input of the RAM, multiplexer and the output of the information line of the latter combined with the output of the multiplexer, the address inputs of which are bitwise connected to the output of the address counter , the same inputs of the permanent storage device, a block of time intervals and random access memory, connect nnogo information output through the block of time slots to the second address inputs of the multiplexer and the clock inputs of the pulse counter.

Сущность способа заключается в следующем. На исследуемом материале проводят подачу тепловых импульсов с постоянной мощностью q и с постоянным периодом 7to Фиксируют значения температуры в i-е моменты подачи (n-1)-го, n-го, 2n-го и (2n-1)-го импульсов. Температура Tp после подачи p=2n, где n=2, 3. тепловых импульсов выражается зависимостью:

Figure 00000002

где: a, λ соответственно температуро- и теплопроводность материала, X - расстояние между линией нагрева и точкой контроля на поверхности материала.The essence of the method is as follows. On the test material, heat pulses are supplied with a constant power q and with a constant period of 7t o The temperature values are recorded at the ith moments of the supply of the (n-1) th, n-th, 2n-th and (2n-1) -th pulses . The temperature T p after supply p = 2n, where n = 2, 3. thermal pulses is expressed by the dependence:
Figure 00000002

where: a, λ, respectively, the thermal and thermal conductivity of the material, X is the distance between the heating line and the control point on the surface of the material.

Их скорости изменения Vk, Vi температур на k-том и i-том шаге запишем как:

Figure 00000003

Соответственно
Figure 00000004

Откуда находим систему уравнений:
Figure 00000005

Поделив Vk на Vi, получим:
Figure 00000006

После несложных преобразований имеем:
Figure 00000007

Если принять, что k=2i, тогда:
Figure 00000008

Предложенный способ реализован устройством, структурная схема которого приведена на фиг. 1. Устройство состоит из измерительного зонда (ИЗ) 1, усилителя постоянного тока (УПТ) 2, аналого-импульсного преобразователя (АИП) 3, счетчика импульсов (СИ) 4, импульсного блока питания (ИБП) 5, оперативно-запоминающего устройства (ОЗУ) 6, блока временных интервалов (БВИ) 7, мультиплексора (М) 8, блока синхронизации (БС) 9, счетчика адресов (СА) 10, постоянно-запоминающего устройства (ПЗУ) 11 и программируемого микрокалькулятора МК-61 (ПМК) 12.Their rate of change of V k , V i temperatures at the k-th and i-th step is written as:
Figure 00000003

Respectively
Figure 00000004

Where do we find the system of equations:
Figure 00000005

Dividing V k by V i , we get:
Figure 00000006

After simple transformations, we have:
Figure 00000007

If we assume that k = 2i, then:
Figure 00000008

The proposed method is implemented by a device whose structural diagram is shown in FIG. 1. The device consists of a measuring probe (IZ) 1, a direct current amplifier (UPT) 2, an analog-pulse converter (AIP) 3, a pulse counter (SI) 4, a pulse power supply (UPS) 5, random access memory (RAM) ) 6, a block of time intervals (BVI) 7, a multiplexer (M) 8, a synchronization block (BS) 9, an address counter (CA) 10, a read-only memory device (ROM) 11 and a programmable microcalculator MK-61 (PMK) 12.

ИЗ1 преобразует температуру от линейного нагревателя в электрический сигнал. FM1 converts the temperature from a linear heater into an electrical signal.

УПТ2 усиливает постоянное напряжение, снимаемое с измерительной ячейки до необходимого уровня. UPT2 amplifies the constant voltage removed from the measuring cell to the required level.

АИП3 преобразует входное напряжение, поступающее с УПТ2, в импульсы, частота которых линейно зависит от величины напряжения. AIP3 converts the input voltage coming from UPT2 into pulses, the frequency of which linearly depends on the voltage value.

СИ4 преобразует частотный сигнал измерения Fизм. в код.SI4 converts the frequency measurement signal F meas. into the code.

ИБП5 необходим для питания всей схемы и формирования импульсов нагрева для измерительного зонда. UPS5 is required to power the entire circuit and generate heat pulses for the measuring probe.

ОЗУ6 предназначено для временного хранения информации управления. RAM6 is intended for temporary storage of control information.

БВИ7 формирует сигналы управления ИБП5, СИ4, М8 соответственно по выходам 16, 17, 18. BVI7 generates control signals of UPS5, SI4, M8, respectively, at outputs 16, 17, 18.

М8 преобразует параллельную информацию из ПЗУ11, СИ4, БВИ7, синхронно адресу по входам 13 СА10 в последовательную и вводит в кольцо динамической памяти ПМК12. M8 converts parallel information from ROM11, SI4, BVI7, synchronously to the address of inputs 13 of CA10 into serial and enters PMK12 into the dynamic memory ring.

БС9 осуществляет синхронизацию работы СА10 с динамической памятью ПМК12. BS9 synchronizes the operation of CA10 with the dynamic memory PMK12.

СА10 формирует код адреса, соответствующий временному адресу информации в кольце динамической оперативной памяти ПМК12. CA10 generates an address code corresponding to the temporary information address in the dynamic memory ring PMK12.

ПЗУ11 необходимо для хранения рабочих программ. ROM11 is necessary for storing work programs.

ПМК2 служит для обработки измеренной информации, расчета теплофизических характеристик, корректировки полученных результатов по эталонному значению, вывода результатов. PMK2 serves to process the measured information, calculate the thermophysical characteristics, adjust the results to a reference value, and output the results.

Работает устройство следующим образом. В начальный момент времени кольцо динамической памяти ПМК12 замкнуто. The device operates as follows. At the initial time, the dynamic memory ring PMK12 is closed.

На выходе БС9 формируются импульсы, определяющие условное начало машинного цикла. Импульсы воздействуют на установочный вход СА10 и записывают в него нулевой адрес, который синхронизирован с началом машинного цикла. Перемещение информации по магистрали происходит синхронно с частотой, которая поступает на тактовый вход СА10 с соответствующего выхода ПМК12. Появлению каждого бита информации на магистрали ПМ0к12 соответствует определенный код на адресной шине СА10. Он является параллельным адресом знакоместа информации, проходящей по кольцу динамической памяти ПМК12. At the output of BS9, pulses are formed that determine the conditional start of the machine cycle. The pulses act on the installation input CA10 and write to it a zero address, which is synchronized with the beginning of the machine cycle. The movement of information along the highway occurs synchronously with the frequency that arrives at the clock input CA10 from the corresponding output PMK12. The appearance of each bit of information on the PM0k12 trunk corresponds to a certain code on the address bus CA10. It is a parallel address of the familiarity of information passing through the PMK12 dynamic memory ring.

В режиме ввода программы в память ПМК12 с соответствующего выхода ПМК12 по информационной магистрали производится запись информации в ОЗУ 6, код с которого по информационным выходам поступает на БВИ 7, формирующий сигналы управления на вторых адресных входах 14 мультиплексора 8, по которым выходы 15 ПЗУ 11 коммутируются с информационной магистралью ПМК 12. На адресные входы ПЗУ 11 поступают коды со счетчика СА 10 по адресным выходам. В кольце динамической памяти ПМК 12 происходит замещение информации, кольцо динамической памяти снова замыкается. Таким образом, осуществляется прямой доступ к динамической памяти ПМК 12, имеющей максимальное быстродействие. In the mode of entering the program into the memory of PMK12, the information is written to RAM 6 from the corresponding output of PMK12 via the information highway, the code from which is fed to the BVI 7 through the information outputs, generating control signals at the second address inputs 14 of the multiplexer 8, through which the outputs 15 of the ROM 11 are switched with the information highway PMK 12. The address inputs of the ROM 11 receive the codes from the counter CA 10 at the address outputs. In the dynamic memory ring PMK 12, information is replaced, the dynamic memory ring is closed again. Thus, direct access to the dynamic memory of the PMC 12, which has the maximum speed.

В режиме вывода информации с ПМК 12 по информационной магистрали на ОЗУ 6 поступают данные, адресные входы которого сканируются СА 10. Время записи равно длительности машинного цикла, по окончании которого ПМК 12 прекращает подачу сигналов по информационной магистрали. In the mode of outputting information from the PMK 12 through the information highway to RAM 6, data is received, the address inputs of which are scanned by CA 10. The recording time is equal to the duration of the machine cycle, at the end of which the PMK 12 stops sending signals through the information highway.

Режим измерения включает в себя ввод информации с СИ 4 и отличается от режима ввода информации из ОЗУ 6 тем, что запись производится в один регистр памяти ПМК 12. При этом с БВИ 7 на вторые адресные входы 14 мультиплексора 8 сигнал управления поступает в момент прохождения по информационной магистрали информации этого регистра. The measurement mode includes the input of information from SI 4 and differs from the input mode of information from RAM 6 in that it is recorded in one memory register PMK 12. At the same time, from BVI 7 to the second address inputs 14 of multiplexer 8, the control signal arrives at the moment of passage through information highway information of this register.

Преобразование частоты, поступающей с АИП 3 в код, осуществляется с помощью СИ 4 за фиксированный интервал времени. Счет импульсов производится аппаратно реверсивным двоично-десятичным счетчиком СИ 4. БВИ 7 последовательно формирует на тактовых выходах 17 для СИ 4 следующие сигналы управления: обнуление; разрешение счета на уменьшение; запрещение счета; разрешение счета на увеличение; запрещение счета (хранение кода для записи в ПМК 12). Счет импульсов на уменьшение производится без сигнала на входе УПТ 2, а счет на увеличение при подключенном датчике. Таким образом, в преобразованном сигнале устраняется температурный дрейф УПТ 2. The conversion of the frequency from the AIP 3 to the code is carried out using SI 4 for a fixed time interval. Pulse counting is performed by a SI 4 hardware-binary binary decimal counter. BVI 7 sequentially generates the following control signals at the clock outputs 17 for SI 4: zeroing; Decrease account resolution prohibition of account; resolution of the invoice for increase; prohibition of the account (storage of the code for recording in PMK 12). The counting of impulses to decrease is made without a signal at the input of UPT 2, and the counting to increase with an attached sensor. Thus, in the converted signal eliminates the temperature drift UPT 2.

Доказательство эффективности
1) По оперативности.
Proof of effectiveness
1) By efficiency.

а) измерения. a) measurements.

Эффективность предлагаемого способа определяется отношением

Figure 00000009
где τЭ1 и τЭ2 -время проведения эксперимента предлагаемым способом и прототипом соответственно
Figure 00000010
где τt1,τt2/ время термостатирования для предлагаемого способа и прототипа соответственно,
τЭ1,τЭ2 время измерения для предлагаемого способа и прототипа соответственно,
т. к. τu1= τu2= τu, тогда
Figure 00000011
что видно из условия определения относительной погрешности e измерения температуры
Figure 00000012
Тогда эффективность будет иметь вид:
Figure 00000013

Например, для
Figure 00000014

Т. е. оперативность предлагаемого способа в
Figure 00000015
раз выше, чем у прототипа.The effectiveness of the proposed method is determined by the ratio
Figure 00000009
where τE 1 and τE 2 are the time of the experiment by the proposed method and prototype, respectively
Figure 00000010
where τt 1 , τt 2 / temperature control for the proposed method and prototype, respectively,
τE 1 , τE 2 measurement time for the proposed method and prototype, respectively,
since τu 1 = τu 2 = τu, then
Figure 00000011
as can be seen from the conditions for determining the relative error e of temperature measurement
Figure 00000012
Then the efficiency will look like:
Figure 00000013

For example, for
Figure 00000014

That is, the efficiency of the proposed method in
Figure 00000015
times higher than that of the prototype.

б) эксперимента. b) experiment.

Эффективность будет определена отношением. Efficiency will be determined by attitude.

Figure 00000016
время измерения прототипа и предлагаемой системы соответственно.
Figure 00000016
the measurement time of the prototype and the proposed system, respectively.

τ1= τu1+τv1+τp1,
где τu1- время измерения,
τv1- время ввода,
τp1- время расчета программы.
τ 1 = τu 1 + τv 1 + τp 1 ,
where τu 1 is the measurement time,
τv 1 - input time,
τp 1 is the calculation time of the program.

τu1≃ τv1≃ τp1= τ = 0,1(сек)..τu 1 ≃ τv 1 ≃ τp 1 = τ = 0.1 (s) ..

Следовательно, τ1≃ 4τ

Figure 00000017

Откуда
Figure 00000018

Следовательно, быстродействие прототипа в 4 раза ниже, чем у предлагаемой системы.Therefore, τ 1 ≃ 4τ
Figure 00000017

Where from
Figure 00000018

Therefore, the speed of the prototype is 4 times lower than that of the proposed system.

2) По информативности. 2) For informational content.

Информативность определяется по формуле:

Figure 00000019

где t - время ввода информации,
N объем вводимой информации в число-импульсном коде.Information content is determined by the formula:
Figure 00000019

where t is the time of information input,
N is the amount of input information in a pulse number code.

Тогда эффективность предлагаемой системы будет определена отношением

Figure 00000020

где I1 информативность прототипа, которая определяется по формуле (1),
I2 информативность предлагаемой системы, которая определяется по формуле (2).Then the effectiveness of the proposed system will be determined by the ratio
Figure 00000020

where I 1 the information content of the prototype, which is determined by the formula (1),
I 2 the information content of the proposed system, which is determined by the formula (2).

Figure 00000021

где N1=4 бит. τ10,1 (сек).
Figure 00000021

where N 1 = 4 bits. τ 1 0.1 (s).

Figure 00000022

где N1=2•n•m, где n=4 бит. m=12, число регистров, τ20,02 (сек).
Figure 00000022

where N 1 = 2 • n • m, where n = 4 bits. m = 12, the number of registers, τ 2 0,02 (sec).

Выразив τ1 через

Figure 00000023
получим:
Figure 00000024

Следовательно, информативность предлагаемой системы в 120 раз больше, чем у прототипа.Expressing τ 1 in terms of
Figure 00000023
we get:
Figure 00000024

Therefore, the information content of the proposed system is 120 times greater than that of the prototype.

3) По гибкости. 3) In terms of flexibility.

Эффективность определена отношением

Figure 00000025

где Г1 и Г2> гибкость прототипа и предлагаемой системы соответственно,
Г1=N1 позиционный код,
Г2=N2 двоичный код.Efficiency is determined by the ratio
Figure 00000025

where G 1 and G 2> the flexibility of the prototype and the proposed system, respectively,
G 1 = N 1 position code,
G 2 = N 2 binary code.

Figure 00000026

Figure 00000027

Откуда
Figure 00000028

Следовательно, гибкость предлагаемой системы в 256 раз выше, чем у прототипа.
Figure 00000026

Figure 00000027

Where from
Figure 00000028

Therefore, the flexibility of the proposed system is 256 times higher than that of the prototype.

Т. е. эффективность предлагаемой системы увеличивается по оперативности измерения в

Figure 00000029
по оперативности эксперимента в 4 раза, по информативности в 120 раз, по быстродействию в 256 раз.That is, the effectiveness of the proposed system increases in the efficiency of measurement in
Figure 00000029
by the efficiency of the experiment by 4 times, by the information content by 120 times, by the speed by 256 times.

Предлагаемый способ и устройство реализованы в измерительно-вычислительной системе ТЕМП-073, выполненной на ПМК "Электроника МК-61", микросхемах серии К564, К140, К142, К168 и К573 РФ2, измерительный зонд содержит корпус, держатель кассеты, пружину и кассету с эталонным материалом, на котором закреплены две пары термоэлектрических преобразователей градуировки ХК диаметром 0,1 мм, а также нагреватель из нихрома диаметром 0,1 мм. The proposed method and device are implemented in the measuring and computing system TEMP-073, made at the PMK "Electronics MK-61", microcircuits of the K564, K140, K142, K168 and K573 RF2 series, the measuring probe contains a housing, a cartridge holder, a spring and a reference cartridge material on which two pairs of thermoelectric converters of calibration of ХК are fixed with a diameter of 0.1 mm, and also a heater from nichrome with a diameter of 0.1 mm.

Таким образом, регистрация скорости изменения температуры между парными импульсами в способе и введение в устройство блока синхронизации и счетчика адреса для организации прямого доступа к информационной магистрали ПМК12 позволяют в отличие от известных технических решений повысить оперативность измерения в

Figure 00000030
, а эксперимента в 4 раза, соответственно информативности в 120 раз, а гибкости -в 256 раз.Thus, recording the speed of temperature changes between paired pulses in the method and introducing into the device a synchronization unit and an address counter for organizing direct access to the PMK12 information highway allow, in contrast to known technical solutions, to increase the measurement efficiency in
Figure 00000030
, and experiment 4 times, respectively, information content 120 times, and flexibility 256 times.

Claims (2)

1. Способ определения теплофизических характеристик материалов, состоящий в том, что на поверхность исследуемого образца воздействуют по линии тепловыми импульсами постоянной мощности и периодом следования, регистрируют температуры в точке, расположенной на фиксированном расстоянии от линии воздействия на поверхности образца, отличающийся тем, что температуру и скорость ее изменения регистрируют в моменты подачи парных (n-1)-го, n-го и (2n-1)-го, 2n-го импульсов, а по измеренным значениям рассчитывают искомые характеристики, где n 2,3. 1. The method of determining the thermophysical characteristics of materials, which consists in the fact that the surface of the test sample is exposed in a line to the heat pulses of constant power and the repetition period, temperature is recorded at a point located at a fixed distance from the line of action on the surface of the sample, characterized in that the temperature and the rate of its change is recorded at the moments of supply of paired (n-1) -th, n-th and (2n-1) -th, 2n-th pulses, and the desired characteristics are calculated from the measured values, where n is 2.3. 2. Устройство для определения теплофизических характеристик материалов, содержащее программируемый микрокалькулятор, последовательно включенные блок временных интервалов, импульсный блок питания, измерительный зонд, усилитель постоянного тока, аналого-импульсный преобразователь, счетчик импульсов и мультиплексор, вторые информационные входы последнего соединены с соответствующими выходами постоянного запоминающего устройства, отличающееся тем, что дополнительно введены оперативно-запоминающее устройство, блок синхронизации и счетчик адреса, тактовый вход которого подключен к соответствующему выходу программируемого микрокалькулятора, а установочный вход через блок синхронизации связан с информационным входом оперативно-запоминающего устройства, соответствующим третьим входом мультиплексора и выходом информационной магистрали программируемого микрокалькулятора, вход информационной магистрали последнего объединен с выходом мультиплексора, адресные входы которого поразрядно соединены с выходами счетчика адреса, одноименными входами постоянно-запоминающего устройства, блока временных интервалов и оперативно-запоминающего устройства, подключенного информационными выходами через блок временных интервалов к вторым адресным входам мультиплексора и тактовым входам счетчика импульсов. 2. A device for determining the thermophysical characteristics of materials, containing a programmable microcalculator, a time interval unit, a switching power supply, a measuring probe, a DC amplifier, an analog-pulse converter, a pulse counter and a multiplexer, the second information inputs of the latter are connected to the corresponding outputs of the permanent memory device, characterized in that the additionally introduced random-access memory, synchronization unit and an address meter whose clock input is connected to the corresponding output of the programmable calculator, and the installation input through the synchronization unit is connected to the information input of the random access memory device, the corresponding third input of the multiplexer and the output of the information line of the programmable calculator, the input of the information line of the latter is combined with the output of the multiplexer, address inputs which is bitwise connected to the outputs of the address counter, the inputs of the same name are constantly memorized separating apparatus, the block of time slots and operational storage device connected through the output unit information of time slots to the second address inputs of the multiplexer and the clock inputs of the pulse counter.
RU94028187A 1994-07-27 1994-07-27 Method determining thermophysical characteristics of materials and device for its implementation RU2096770C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94028187A RU2096770C1 (en) 1994-07-27 1994-07-27 Method determining thermophysical characteristics of materials and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94028187A RU2096770C1 (en) 1994-07-27 1994-07-27 Method determining thermophysical characteristics of materials and device for its implementation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94028187A RU94028187A (en) 1997-03-10
RU2096770C1 true RU2096770C1 (en) 1997-11-20

Family

ID=20158998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94028187A RU2096770C1 (en) 1994-07-27 1994-07-27 Method determining thermophysical characteristics of materials and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2096770C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1236355, кл. G 01 N 25/18, 1986. Авторское свидетельство СССР N 1711052, кл. G 01 N 25/18, 1992. Авторское свидетельство СССР N 1298713, кл. G 05 B 19/18, 1987. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU94028187A (en) 1997-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB2122347A (en) Improvements in or relating to methods of and apparatuses for determining heat transfer coefficients
King et al. Analytic continuation as a method of phase determination
RU2096770C1 (en) Method determining thermophysical characteristics of materials and device for its implementation
EP0238139A1 (en) Magnetic resonance imaging method, and device for determining the pulse angle of an r.f. electromagnetic pulse
US4044238A (en) Method and arrangement for measuring and evaluating temperatures in temperature processed goods
RU2125258C1 (en) Method and device for identification of complex of thermophysical properties of solid materials
Horsewill et al. Experimental investigations of the quantum dynamics of the hydrogen bond using single crystal NMR
PL175439B1 (en) Apparatus for and method of measuring small time intervals
SU966888A1 (en) Arbitrary shape voltage meter
SU1656434A1 (en) Device for metal and alloy electric resistance measurement
SU1262411A1 (en) Phase meter
SU447673A1 (en) The method of measuring the duration of a repeating time interval
SU1337753A1 (en) Method and device for measuring electric conduction of metal articles
RU2149386C1 (en) Method determining thermophysical characteristics of materials
SU1281924A1 (en) Multichannel digital thermometer
SU1758586A1 (en) Method and device for determination of electric resistivity of solid materials
RU2023271C1 (en) Device to measure magnetic noise
SU1236355A1 (en) Device for determining thermal physical characteristics of materials
SU1318886A1 (en) Device for measuring thermal diffusivity of materials
SU1711052A1 (en) Method of testing heat-insulating material thermophysical characteristics
SU868505A1 (en) Pulsed nuclear resonance analyzer
SU1323942A1 (en) Method of determining mechanical properties of ferromagnetic material articles
SU1352510A1 (en) Device for determining correlation delay in correlation analysis of random processes
SU711457A1 (en) Device for quality control of articles
RU2055330C1 (en) Digital thermometer