SU1236355A1

SU1236355A1 - Устройство дл определени теплофизических характеристик материалов

Info

Publication number: SU1236355A1
Application number: SU843782350A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Чернышов; Евгений Иванович Глинкин; Татьяна Ивановна Рожнова
Original assignee: Тамбовский институт химического машиностроения
Priority date: 1984-06-28
Filing date: 1984-06-28
Publication date: 1986-06-07

Abstract

Изобретение относитс к технической физике, в частности к тепловым испытани м, и может найти широкое применение в народном хоз йстве при контроле качества.искусственных материалов и изделий из них. Изобретение позвол ет повысить точность измерени теплофизических характеристик материалов без нарушени целостности исследуемого образца. Устройство дл определени теплофизических характеристик материалов содержит зонд-термоприемник в виде полуограниченного в тепловом отношении тела, на контактной поверхности которого смонтированы линейный проволочный нагреватель и.две термопары, равноотсто щие от линии действи источника тепла, блока электропитани , соединенный с нагревателем. В устройство введены термопара, расположенна внутри материала термозонда на заданном рассто нии (l- 2 мм) от линии действи нагревател , аналого-цифровые преобразователи, подсоединенные соответственно к выходам термопар, микропроцессор, первьш и, второй управл емые делители частоты , блок ввода-вывода, делитель частоты , элемент 2И-НЕ, причем-аналого- цифровые преобразователи включают последовательно соединенные компаратор , элемент задержки и счетчик. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. с (О (Л fo :А9 35 :о :л :д

Description

Изобретение относитс к области теплофизических измерений, в частности к устройству дл определени теплофизических характеристик материалов , и может быть использовано в химической, строительной и других отрасл х народного хоз йства дл контрол качества изделий в лабораторных и натурных услови х эксплуатации .

Цель изобретени - повышение точности определени теплофизических характеристик материала без нарушени целостности исследуемого образц

На фиг. 1 приведена структурна схема устройства; на фиг. 2 - схема аналого-цифрового преобразовател .

Устройство (фиг. 1) содержит зон термоприемник I в виде материала с известными теплофизическими характеристиками (а , Л , ), на контактной поверхности зонда смонтирован линейный проволочнь1й нагреватель 2 и две термопары 3 и 4 на рассто нии Х( и

Xj от линии действи нагревател , треть термопара 5, расположенна внутри материала термозонда 1 на рассто нии х от линии действи нагревател 2. Зонд-термоприемник 1 приведен в контакт с материалом исследуемого образца с неизвестными характеристиками (а). Выходы термопар 3-5 и нагреватель 2 соединены соответственно через аналого-ци(})ро- вые преобразователи 6 и блок 7 электропитани с микропроцессором 8 и блоком 9 ввода-вывода. Устройство также содержит управл емые делители 10 и 1 частоты, делитель 12 частот и элемент t 3 2И-НЕ.

Ансшого-цифровой преобразователь (фиг. 2) содержит компаратор 14, элемент 15 задержки и счетчик 16.

В исходном состо нии делитель 12 частоты обнулен, элемент 13 закрыт нулевым потенциалом, поступающим с выхода делител 12 частоты.

Устройство работает следующим образом .

Зонд-термоприемник 1 привод т в контакт с исследуемым материалом и выдерживают его до выравнивани температур в плоскости их контакта. При этом ЭДС термопар преобразуетс аналого-цифровыми преобразовател ми 6 в код N;, где , 2, 3, и регистрируетс в стековых регистрах микропроцессора 8. Измерени осуще

s

ствл ют после выполнени услови N,, контроль температур Т(х,, г), T.,(x2,t), T,(x,,t) термопар 3-5 в коде NJ осуществл ютс оператором через устройство 9 ввода- вывода.

В момент равенства температур Ti оператором через устройство 9 ввода- вывода заводитс в посто нную пам ть микропроцессора 8 код N, который в позиционном виде поступает в делитель 12 частоты. Предварительно в управл емые делители 10 и 11 аналогично оператором вводитс код Ng. Причем 6 момент равенства кодов, NC в делител х 10 и 11, т.е.

5 на

, тактовом выходе микропроцессора

8 формируетс единичньй потенциал, в противном случае ( Nj) - нулевой . После введени кода М на выходе делител 12 по вл етс единичный поте.нциал, элемент 13 открываетс и на его выходе формируютс тактовые импульсы. При этом через блок 9 ввода-вывода включаетс блок 7 нагрева и на линейный нагреватель 2 поступает в импульсе мощность Q, котора поглощаетс зондом-термоприемником 1 и исследуемым материалом. Избыточна температура Ti непрерывно преобразуетс блоками 6 в код Nj и запоминаетс в стеках микропроцессора 8. Тактовые импульсы организуютс поТ

средством изменени кодов М N. (например, операци вычитани ) в делител х 10 и 1 и сопоставлении их во времени микропроцессором 8. Запись кодов N; осуществл етс с частотой Fg/NJ (где Fg - частота следовани импульсов на тактовом выходе микропроцессора 8). Частота Fp/Ng. поступает на делитель 12 и уменьшает с каждым импульсом в нем код на единицу . В момент обнулени делител 12 Г N,.,-N5 (где o /f o врем переключени базовых элементов) элемент 13 закрываетс , а в микропроцес-. соре 8 вычисл ютс теплофизические характеристики исследуемого материала а, .

Результаты вычислений хран тс в пам ти микропроцессора 8 и вызываютс оператором на блок 9 ввода- вывода.

Следующий цикл измерени осуще ствл етс описанным образом при вве-, дении кода М в делитель 12.

.31

в устройстве аналого-цифровые преобразователи 6 работают в режиме след щей обратной св зи, используют эффект переключени базовых элементов (насьпцени и рассасьгоани носителей транзисторов).

Погрешность определени теплофи- зических характеристик материалов в предлагаемом устройстве значительно меньше, чем в известном.

Claims

Формула изобрете н и

Устройство дл определени тепло- физических характеристик материалов, содержащее зонд-термоприемник в виде полуограниченного в тепловом отношении тела, на контактной поверхности .которого смонтированы линейный нагреватель и два измерител температуры, равноотсто щие от линии действи нагревател , и блок электропитани , соединенный с нагревателем, отличающеес тем, что, с целью повышени точности, в него введе ны третий измеритель температуры, расположенный внутри зонда-термоприемника на заданном рассто нии от линии действи нагревател , аналого- цифровые преобразователи, подключенные к выходам измерителей температу ры, микропроцессор, первый и второй управл емые делители частоты и блок

363554

ввода-вьгоода, информационные входы и выходы которых соединены с соответствующими управл ющими выходами и входами микропроцессора, делитель 5 частоты, соединенный информационными входами с управл ющими выходами микропроцессора, элемент 2И-НЕ, входы которого объединены соответственно с тактовым выходом микропроцес10 сора и выходом делител частоты,

а выход - с контрольным входом блока ввода-вывода и счетными входами первого и второго управл емых делителей частоты, выходы которых соот15 ветственно соединены с входами управлени аналого-цифровых преобразователей и счетным входом делител частоты., причем выход управлени блока ввода-вьгоода подключен к входу

20 управлени блока электропитани .
2. Устройство по п. 1, отличаю щеес тем, что йналого- цифровые преобразователи включают последовательна соединенные компа- 25 ратор, элемент задержки и счетчик, установочный вход последнего служит входом управлени , а выходы вл ютс информационными выходами преобразователей , счетный вход счетчика соеди30 иен с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к входу измерени аналого-цифровых преобразователей .

ВНИИПИ Заказ 3082/45 Тираж 778 Подписное

Производстч.--полиграф, пред-е, г. Ужгород, ул. Проектна , 4