SU1155871A1 - Способ определени нестационарной температуры - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ посредством пропуска5ш  через термопреобразователь посто нного тока известной величины и регистрации падени  на нем напр жени  и его первой производной через фиксированные промежутки времени, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности определени  температуры на участках ее возрастани , через термопреобразователь на отрезках времени, на которых выполн етс  условие сдЪ Л. и где и - падение напр жени  на термопреобразователе при пропускании через него посто нного тока известной величины fo ; иперва  производна  этого напр жени ; d посто нна  величина, определ ема  из выражени  -J где С - теплоемкость термопреобразовател ; oi- температурный коэффициент сопротивлени  термопреобразовател  j RQ- сопротивление термопреобразовател  при 0°С, пропускают дополнительный посто нньй (Л ток величиной где и и и - соответственно величины ел ел падени  напр жени  на термопреобразователе и его первой производной 00 в начале каждого из фиксированных промежутков времени, а искомую температуру определ ют по регистрируемом в конце каждого промежутка времени значени м тока и падени  напр жени  на термопреобраэователе .

Description

Изобретение отнсм:йтс  к тепловым измерени м и может быть использовано дл  измерений нестационарных температур жидкостей или газов. Известен способ определени  нестационарной температуры, примен е мьй при измерени х в турбулентных потоках газов и жидкостей, заключающийс  в региетрации показаний двух термопреобразователей и определении по ним искомого значени  температуры C13. Йедостатком данного способа  вл етс  иизка  точность определени  температуры при наличии значительных пространственных ее градиентов. Наиболее близким к изобретению  в л етс  способ определени  нестациоиариой температуры посредством пропускани  чер.ез термопрербразоваТель посто нного тока известной в аличйны и регистрации падени  на нем напр жени  и его первой пройзвбдаой через фиксированные пройезкуткй времени и определени  по полученным значени м указанных велич; н искот ого значени  температуры С 2}. : . ; ; ..: . -. Недостатком этого способа  вл етс  низка  точность определени  температуры из-за значительных Динамических погрешностей- на участках возрастани  тe йIepaтypы, обусловлен ных инерционностью термопреобразователей . . : : ; : Цель изобретени  - повышение очности определени  температуры на участках ее возрастайи , . Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу определени  нестационарной температуры посредст вом пропускани  через термопреобраз ватель посто нного тока известной величины и регистрации падени  на н напр жени  и его первой производной через фиксированные промежутки времени , через термопреобразователь на отрезках времени, на которых выполн етс  условие 1 где и - падение напр жени  на термо преобразователе при пропуск нии через него посто нного тока известной величины IQ и - перва  производна  этого на пр жен1И ; С - посто нна  величина, опреде л ема  из выражени  Где с - теплоемкость термопреобразовател , о1- температурный коэффициент сопротивлени  термопреобразовател  ; RQ- сопротивление термопреобразовател  при 0°С; пропускают дополнительньй посто нный ток величиной где и и -t - соответственно величины падени  напр жени  на термопреобразователе и его первой произ- водйой в начале каждого из фиксированных промежутков времени, а искомую температуру определ ют по регистрируемым в конце каждого промежутка времени Значени м тока и падени  напр жени  на термопреобразователе . На чертеже показана функциональна  схема устройства, реализующего пр едложе н ньй с п ос о б. Устройство дл  реализации способа содержит источник 1 посто нного тока известной величины ID , масштабиру- кщие усилители 2 и 3, преобразователь А напр жение - ток, сумматор 5 токов, аналоговьй ключ 6, дифференциатор 7, масштабирующий усилитель 8, делители 9 и 10 напр жени , устройство 11 извлечени  квадратного Корн , регистрирук цее устройство 12, устройство 13 выборки-хранени , генератор 14.импульсов, компаратор 15, усилитель 16 напр жени , вычитатель 17 напр жений. Предложенной способ реализуетс  следу5ацим образом. Через термопреобразователь RQ, пропускаетс  посто нный ток известной величины от источника 1 посто нного тока. Напр жение U , снимаемое с термопреобразовател , подаетс  на функционапьньш преобразователь, состо щий из блоков 7,9,11 и 16, выходной сигнал которого равен и Этот сигнал подаетс  на входы компаратора 15 и вычитател  напр жений 17, на другие входы которых подаетс  сигнал с масштабирующего усилител  2, В блоке вычитател  17 напр жений предусмотрено деление выходного напр жени  на величину, равную сопротивлению масштабного резистора RO Выходной сигнал вычитател  17 напр жений , равньй ct через устройство 13 выборки-хранени  и аналоговый ключ 6 подаетс  на преобразователь 4. При этом генератор 14 импульсов вырабатывает импульсы с минимальными промежутками и длительностью , требуемыми условием получени  минимальной погрешности измерени  температуры и, в то же врем , наход щимис  в пределах, необходимых дл  нормальной работы устройства выборки-хранени , а аналоговый ключ 6 открываетс  выходным сигналом компаратора 16 при условии, если . 1о При этом хран щеес в устройстве 13 выборки-хранени  напр жение посту пает на преобразователь 4 напр жение ток, с выхода которого дополнительный ток Ы-,-1о через сумматор 5 токов поступает на термопреобразователь. Поэтому через последний в течение отрезка времени, на котором выполн етс  условие пропускаетс  сумма токов Тд1 и 1о , причем конкретное значение дополнительного тока 1.д1 определ етс  величинами падение напр жени  Ut на термопреобразователе и его первой производной и . , зарегистрированны ми в начале каждого из фиксированных промежутков времени. Таким образом осуществл етс  пропускание через термопреобразователь дополнительного тока 1д1 , определ емого по формуле lut d/it-{дЛричем этот дополнительный ток протекает через термопреобразователь только в те , резки времени, когда скольку аналоговый ключ 6 открыт только в эти отрезки времени. Падение напр жени  на м:асштабном резисторе ft, подаетс  на масштабирующий усилитель 3, выходной сигнал которого подаётс  на одни из входов делител  напр жений 10, на другой вход которого через масштабирующий усилитель 8 подаетс  напр жение U от термопреобразовател . Выходное напр жение делител  10, UR равное . подаетс  на регистраТаким образом регистрируетс  сопротивление термопреобразовател , которое ставитс  в соответствие измер емой температуре. Предложенный способ определени  температуры позвол ет ликвидировать отставание в нагреве термопреобразовател  на участках, соответствующих росту/ измер емой температуры, за счет компен (Гации динамических погрешностей тер- мопреобразовател  путем пропуска1 и  через него на этих участках дополнительного тока. Способ наиболее эффективен при измерении температур крупномасштабных турбулентных потоков, когда определ ющие размеры термопреобразователей должны быть много еньше пространственного масштаба урбулентности исследуемого потока.

Claims (1)

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ посредством пропускания через термопреобразователь постоянного тока известной величины и регистрации падения на нем напряжения и его первой производной через фиксированные промежутки времени, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения температуры на участках ее возрастания, через термопреобразователь на отрезках времени, на которых выполняется условие где U - падение напряжения на термопреобразователе при пропускании через него постоянного тока известной величины

   U' - первая производная этого напряжения;

   d - постоянная величина, определяемая из выражения где С - теплоемкость термопреобразователя ;

   л - температурный коэффициент сопротивления термопреобразователя ;

   R - сопротивление термопреобразователя при 0°C, пропускают дополнительный постоянный ток величиной

   4» где и U-t - соответственно величины падения напряжения на термопреобразователе и его первой производной в начале каждого из фиксированных промежутков времени, а искомую температуру определяют по регистрируемом в конце каждого промежутка времени значениям тока и падения напряжения на термопреобраэователе.

   SU .1155871