RU2682073C1 - Способ определения показателя тепловой инерции датчиков температуры - Google Patents
Способ определения показателя тепловой инерции датчиков температуры Download PDFInfo
- Publication number
- RU2682073C1 RU2682073C1 RU2018120601A RU2018120601A RU2682073C1 RU 2682073 C1 RU2682073 C1 RU 2682073C1 RU 2018120601 A RU2018120601 A RU 2018120601A RU 2018120601 A RU2018120601 A RU 2018120601A RU 2682073 C1 RU2682073 C1 RU 2682073C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thermal inertia
- sensors
- sensor
- indicator
- maximum
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract 2
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K15/00—Testing or calibrating of thermometers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K15/00—Testing or calibrating of thermometers
- G01K15/005—Calibration
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для применения в океанологии и может использоваться в других областях. Сущность изобретения заключается в том, что используют анализ переходного процесса после подачи ступенчатого воздействия, при этом используют совместно два датчика, первый из них с неизвестным показателем тепловой инерции и второй образцовый с известным показателем тепловой инерции, подают ступенчатое воздействие температуры одновременно на входы двух датчиков, используют переходной процесс разности температур двух датчиков для определения момента времени наступления его максимума, регистрируют отрезок времени от начала этого переходного процесса до максимума, определяют показатель тепловой инерции первого датчика численным решением уравнениягде ε- неизвестный показатель тепловой инерции первого датчика; ε- известный показатель тепловой инерции второго датчика; t- отрезок времени от начала переходного процесса разности температур первого и второго датчиков до его максимума. Технический результат - повышение точности и упрощение процедуры калибровки. 2 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования в областях, где применяются контактные датчики температуры, в частности, в океанографии.
Динамические характеристики датчиков температуры в дифференциальной форме представляются уравнениями, коэффициенты которых являются показателями тепловой инерции [ГОСТ 8.256-77 Нормирование и определение динамических характеристик аналоговых средств измерений]. Во многих случаях удовлетворительную точность дает представление датчика звеном 1-го порядка, имеющего показатель тепловой инерции при первой производной температуры датчика. Этот показатель тепловой инерции определяется при аттестации датчика.
Известные традиционные способы определения показателя тепловой инерции датчика [ГОСТ 1.00418-81 ОСИ. Метод и средства определения динамических характеристик датчиков температур газовых потоков; А.С. СССР 1446494, Кл. G01К 7/00, 1987. Способ определения показателя тепловой инерции частотных преобразователей и устройство для его осуществления. Семенистый К.С., Ркенцар Б.Я., Николишин Т.М.; А.С. СССР 146532, Кл. 01К 15/00, 1961. Способ определения показателя тепловой инерции термопреобразователей сопротивления. Светличный А.С., А.С. СССР 901851, G01К 15/00, 1982. Способ определения показателя тепловой инерции термопреобразователя. Банников А.И., Еоцуленко В.В.] предусматривают подачу на вход датчика ступенчатого воздействия, регистрации переходного процесса на выходе датчика и различные варианты обработки формы кривой переходного процесса для вычисления показателя тепловой инерции.
Ступенчатое воздействие для датчиков, работающих в жидкости, обычно формируется переносом датчика из емкости с одной температурой воды в емкость с другой температурой воды [Лавров С.А., Нечесин Е.Г., Никитин А.В., Рабинович М.В. Исследование первичных преобразователей температуры в динамическом режиме. Экспериментальные методы исследования океана. Сб. науч. тр. МГИ АН УССР. Севастополь, 1978, С. 85-90]. При этом не обеспечивается постоянство времени подачи воздействия, условий обтекания датчиков жидкостью и, следовательно, постоянство коэффициента теплообмена датчика со средой в процессе калибровки, что приводит к неконтролируемой погрешности определения показателя тепловой инерции.
Целью предлагаемого изобретения является повышение точности и упрощение процедуры калибровки.
Эта цель достигается тем, что для определения показателя тепловой инерции εх датчика используют совместно второй образцовый датчик с известным параметром тепловой инерции ε0, ступенчатое воздействие температуры подают одновременно на оба датчика, регистрируют разность Δθ(t) выходных сигналов температур первого θx(t) и второго θ0(t) датчиков, фиксируют отрезок времени tm от начального момента появления разностного сигнала Δθ(t) до момента tm наступления его максимума, определяют показатель тепловой инерции εх калибруемого датчика из численного решения уравнения
Суть предлагаемого способа поясняется эпюрами сигналов датчиков θ0(t) и θх(t) при квазиступенчатом увеличении и уменьшении температуры (фиг. 1); и эпюрами сигналов разности температур θ0(t) и θх(t) датчиков (фиг. 2) в переходных процессах.
Рассмотрим вывод приведенной выше формулы.
Если моделями датчиков с достаточной точностью являются инерционные звенья первого порядка, то при подаче на их входы ступеньки температуры θс на выходе температуры датчиков будут
представленные на фиг. 1.
Разность этих сигналов
представлена на фиг. 2.
Определим время tm достижения разностным Δθ(t) сигналом выражения (3) максимального значения.
Для этого возьмем его производную и приравняем ее нулю
Таким образом, время наступления максимума tm разницы температур двух датчиков не зависит от величины входной ступеньки θс, а зависит только от показателей тепловой инерции εх и ε0 датчиков.
Это впервые открытое авторами свойство динамики пары инерционных датчиков и лежит в основе предложенного способа определения неизвестного показателя тепловой инерции [Гайский П.В. Метод уменьшения инерционности измерителя температуры // Системы контроля окружающей среды. Севастополь: МГИ НАН Украины, 2012. Вып. 17. С. 37-42].
Для примера, при известном εх=2с и при tm=2,5с из эпюр сигналов на фиг. 1 по выражению (8) получим показатель тепловой инерции датчика εх=3с.
В результате осуществления предлагаемого способа определения показателя тепловой инерции датчиков температуры получаем повышение точности и упрощение процедуры калибровки.
Claims (3)
- Способ определения показателя тепловой инерции датчиков температуры подачей ступенчатого воздействия и с анализом переходного процесса, отличающийся тем, что используют совместно два датчика, первый из них с неизвестным показателем тепловой инерции и второй образцовый с известным показателем тепловой инерции, подают ступенчатое воздействие температуры одновременно на входы двух датчиков, используют переходной процесс разности температур двух датчиков для определения момента времени наступления его максимума, регистрируют отрезок времени от начала этого переходного процесса до максимума, определяют показатель тепловой инерции первого датчика численным решением уравнения
- где εх - неизвестный показатель тепловой инерции первого датчика; ε0 - известный показатель тепловой инерции второго датчика; tm - отрезок времени от начала переходного процесса разности температур первого и второго датчиков до его максимума.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018120601A RU2682073C1 (ru) | 2018-06-04 | 2018-06-04 | Способ определения показателя тепловой инерции датчиков температуры |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018120601A RU2682073C1 (ru) | 2018-06-04 | 2018-06-04 | Способ определения показателя тепловой инерции датчиков температуры |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2682073C1 true RU2682073C1 (ru) | 2019-03-14 |
Family
ID=65806059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018120601A RU2682073C1 (ru) | 2018-06-04 | 2018-06-04 | Способ определения показателя тепловой инерции датчиков температуры |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2682073C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112730501A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-30 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | 一种瞬态热考核试验中温度场均匀性的设计方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU174813A1 (ru) * | Ф. В. Бочков | Способ измерения постоянной термической инерции датчиков температуры | ||
SU901851A1 (ru) * | 1980-02-15 | 1982-01-30 | Институт Технической Теплофизики Ан Укрсср | Способ определени показател тепловой инерции термопреобразовател |
SU1144000A1 (ru) * | 1983-07-18 | 1985-03-07 | Львовский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола | Способ определени показател тепловой инерции термопреобразовател |
SU1408251A1 (ru) * | 1986-08-11 | 1988-07-07 | Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола | Устройство дл измерени показател тепловой инерции термопреобразовател |
SU1446494A1 (ru) * | 1987-05-27 | 1988-12-23 | Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола | Способ определени показател тепловой инерции частотных термопреобразователей и устройство дл его осуществлени |
-
2018
- 2018-06-04 RU RU2018120601A patent/RU2682073C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU174813A1 (ru) * | Ф. В. Бочков | Способ измерения постоянной термической инерции датчиков температуры | ||
SU901851A1 (ru) * | 1980-02-15 | 1982-01-30 | Институт Технической Теплофизики Ан Укрсср | Способ определени показател тепловой инерции термопреобразовател |
SU1144000A1 (ru) * | 1983-07-18 | 1985-03-07 | Львовский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола | Способ определени показател тепловой инерции термопреобразовател |
SU1408251A1 (ru) * | 1986-08-11 | 1988-07-07 | Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола | Устройство дл измерени показател тепловой инерции термопреобразовател |
SU1446494A1 (ru) * | 1987-05-27 | 1988-12-23 | Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола | Способ определени показател тепловой инерции частотных термопреобразователей и устройство дл его осуществлени |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112730501A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-30 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | 一种瞬态热考核试验中温度场均匀性的设计方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109540340A (zh) | 一种管道内液体温度、压力监测传感器的校准方法 | |
CN109000879A (zh) | 一种风洞天平温度漂移修正方法 | |
CN106679842B (zh) | 一种采用基准电压补偿技术的测温方法和测温电路 | |
CN109470407A (zh) | 分布式多节点液体温度、压力传感器测量数据的校准方法 | |
CN104713606A (zh) | 多组分气体的流量测量方法及装置 | |
CN108803308A (zh) | 基于自适应区间pid控制的气体多通池温控系统及方法 | |
RU2682073C1 (ru) | Способ определения показателя тепловой инерции датчиков температуры | |
Nash et al. | A thermocouple probe for high-speed temperature measurement in the ocean | |
JP5914643B2 (ja) | 超音波伝搬時間法による流体の流量検出方法 | |
CN103900757B (zh) | 一种对水下热敏剪应力传感器进行温度修正的方法 | |
Jijesh et al. | Development of a CTD sensor subsystem for oceanographic application | |
CN104155027A (zh) | 一种制动电阻的温度检测装置 | |
Gebhardt et al. | Accurate and quickly responsive surface temperature measurement: a step to widespread non-invasive T-measurement in industry | |
CN104697592B (zh) | 超声波流量同步测量方法 | |
US9835574B2 (en) | Gas measurement device and measurement method thereof | |
CN108414007B (zh) | 一种土壤温湿度传感器温度相关非线性补偿算法 | |
CN104913862A (zh) | 基于圆箔热流计的对流热流测量方法 | |
RU2664897C1 (ru) | Способ измерения тепловой постоянной времени термодатчика | |
JPH07248315A (ja) | 密度計測装置 | |
CN110081943A (zh) | 一种科氏力质量流量计温度补偿的方法 | |
RU2647504C1 (ru) | Способ динамической градуировки термометров сопротивления | |
RU2585486C1 (ru) | Способ измерения давления и калибровки на основе тензомостового интегрального преобразователя давления | |
CN204855014U (zh) | 一种电阻式温度计 | |
Zhao et al. | Gas flow measurement with wide range using multi-thermistors | |
RU223111U1 (ru) | Цифровой эталонный барометр |