SU1273749A1

SU1273749A1 - Способ измерени температуры

Info

Publication number: SU1273749A1
Application number: SU823449847A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Банников
Original assignee: Институт технической теплофизики АН УССР
Priority date: 1982-06-08
Filing date: 1982-06-08
Publication date: 1986-11-30

Abstract

Изобретение относитс к температурным измерени м и позвол ет повысить точность измерени нестационарных температур при повышенных частотах их изменени . При изменении сигнала термодатчика 1 на выходе накопителей 4 и 5 формируетс максимальное .значение сигналов с корректирующих приборов 2 и 3, которые подаютс на вход регистра 6 и вход блока 7 вычитани .Блок 3 делени вычисл ет отношение полученной разности максимальных значений к разности посто нных времени корректирующих приборов 2 и 3. Выходной сигнал блока 8 делени подаетс одновременно на вход блока 10 умножени и вход функционального преобразовател 12, на другой вход которого поступает некорректированный сигнал термодатчика. На выходе функционального преобразовател 12 формируетс сигнал, соответствующий действительному значению с показател тепловой инерции термодатчика 1. Выходной сигнал сумматора 11 пропорционален измер емой темс: пературе среды. 1 ил.

Description

Изобретение относится к области температурных измерений и может быть использовано для измерения высоких и нестационарных температур преимущественно газовых и жидких сред.

Целью изобретения является повышение точности измерения нестационарных температур при повышенных частотах их изменения.

На чертеже приведена блок-схема устройства для реализации предложенного способа.

Способ осуществляется следующим образом.

Для измерения температуры предложенным способом -используют термодатчики различных конструкций с передаточной функцией первого порядка, например термопары с открытым спаем, отвечающие условию Вгс0,25 (критерий Био).

На выходе термодатчика включают два параллельных корректирующих звена с различными заданными постоянными времени ¢, и4/_г, которые заведомо превышают величину показателя тепловой инерции б термодатчика и обусловливают различную степень перекоррекции его выходного сигнала. Для удобства последующей обработки результатов постоянные времени 'ΐ_ί и b ₂ выбирают из условия τ_ζ= (1,25-8)4:, .

Термодатчик приводят в кратковременный контакт, с исследуемой средой, температура которой подлежит измерению, и регистрируют максимальные значения U, н U₂ выходных сигналов корректирующих звеньев и некорректированный сигнал U_T термодатчика при достижении вышеуказанных максимумов.

При достаточно большой величине коэффициента коррекции величина измеряемой температуры среды 9 определяется по формуле

Θ = К (^Ф · Е + Ц_т), ^2. * ^1 где К - коэффициент пропорциональности.

Необходимое для определения величины 0 значение показателя тепловой инерции £ термодатчика определяют по регистрируемым значениям U,, U₂, U_T из предварительно эмпирически устацовленной функциональной зависимости

Аппаратурная реализация предложенного способа не вызывает серьезных затруднений и может быть осуществлена с помощью известных технических средств.

Устройство для реализации способа, схема которого приведена на чертеже, 15 содержит термодатчик 1, корректирующие приборы 2 и 3, выполненные по схеме многоканального корректора инерционности термодатчиков КИТМ-3, два емкостных накопителя 4 и 5, ре- гистратор 6, выполненный в виде осциллографа, блок 7 вычитания, блок 8 деления, элемент 9 памяти, блок 10 умножения, сумматор 11, функциональный преобразователь 12.

,

Устройство работает следующим образом.

При изменении сигнала термодатчика 1, погруженного в исследуемую сре-

ДУ, на выходе емкостных накопителей 4 и 5 формируется максимальное значение сигналов с корректирующих приборов 2 и 3, которые подаются на входы регистратора 6 и далее на входы блока 7 вычитания, определяющего разность максимальных значений корректированных сигналов термодатчика 1. Блок 8 деления вычисляет отношение полученной разности максимально ных значений к разности постоянных времени корректирующих приборов 2 и 3. Выходной сигнал блока деления 8 подается одновременно на первый вход блока 10 умножения и первый вход функ45 ционального преобразователя 12, на второй вход которого поступает некорректированный сигнал термодатчика. На выходе функционального преобразовате' ля 12 формируется сигнал, соответст50 вующий действительному значению показателя тепловой инерции термодатчика 1, который подается на второй вход блока 10 умножения, выходной сигнал которого суммируется в блоке 11с не^5 корректированным сигналом термодатчика 1. Выходной сигнал сумматора 11 пропорционален измеряемой температуре среды.

1273749 4

Claims

Изобретение относитс к области температурных измерений и может быть использовано дл измерени высоких и нестационарных температур преимущест венно газовых и жидких сред. . Целью изобретени вл етс повышение точности измерени нестационарных температур при повьшенных час тотах их изменени . На чертеже приведена блок-схема устройства дл реализации предложенного способа. Способ осуществл етс следзпощим образом. Дл измерени температуры предложенным способом -используют термодат- чики различных конструкций с передаточной функцией первого пор дка, например термопары с открытьм спаем, отвечающие условию ,25 (критерий Био). На выходе термодатчика включают два параллельных корректирующих звена с различными заданными посто нным времени , и которые заведомо пре вышают величину показател тепловой инерции термодатчика и обусловливают различнзпо степень перекоррекции его выходного сигнала. Дл удобства последующей обработки результатов по выбирают из сто нные времени услови 1: (1,25-8), . Термодатчик привод т в кратковременный контакт, с исследуемой средой, температура которой подлежит измерению , и регистрируют максимальные зна чени Uj и и выходных сигналов корректирующих звеньев и некорректированный сигнал и термодатчика при достижении вышеуказанных максимумов. При достаточно большой величине коэффициента коррекции величина изме р емой температуры среды 9 определ етс по формуле е К ( + и), где К - коэффициент пропорциональнос ти. Необходимое дл определени величины 0 значение показател тепловой инерции термодатчика определ ют по регистрируемым значени м U,, U2, и из предварительно эмпирически ус492 тацовленной функциональной зависимости , f ( Аппаратурна реализаци предложенного способа не вызывает серьезных затруднений и может быть осуществлена с помощью известных технических средств. Устройство дл реализации способа, схема которого приведена на чертеже, содержит термодатчик 1, корректирующие приборы 2 и 3, выполненные по схеме многоканального корректора инерционности термодатчиков КИТМ-3, два емкостных накопител 4 и 5, регистратор 6, выполненный в виде осциллографа , блок 7 вычитани , блок 8 делени , элемент 9 пам ти, блок 10 умножени , сумматор 11, функциональный преобразователь 12. Устройство работает следующим образом . При изменении сигнала термодатчика 1, погрзлженного в исследуемую ере- ДУ на выходе емкостных накопителей 4 и 5 формируетс максимальное значение сигналов с корректирующих приборов 2 и 3, которые подаютс на входы регистратора 6 и далее на входы блока 7 вычитани , определ ющего разность максимальных значений корректированных сигналов термодатчика I. Блок 8 делени вычисл ет отношение полученной разности максимальных значений к разности посто нных времени корректирующих приборов 2 и 3. Выходной сигнал бл.ока делени 8 подаетс одновременно на первый вход блока 10 умножени и первый вход функционального преобразовател 12, на второй вход которого поступает некорректированный сигнал термодатчика, выходе функционального преобразовател 12 формируетс сигнал, соответст- вуюищй действительному значению показател тепловой инерции термодатчика 1, который подаетс на второй вход блока 10 умножени , выходной сигнал которого суммируетс в блоке 11с некорректированным сигналом термодатчика 1. Выходной сигнал сумматора 11 пропорционален измер емой температуре среды. 312 Формула изобретени Способ измерени температуры, заключающийс в размещении термодатчика в исследуемой среде, коррекции выходного сигнала термодатчика с помощью корректирующего звена и определении температуры по корректированному сигналу термодатчика, отличающийс тем, что, с целью повьшени точности измерени нестационарных температур при повьшенных частотах

нала термодатчика осуществл ют одновременно в двух параллельных корректирующих звень х с различными посто нными времени, заведомо превышающими показатель тепловой инерции термодатчика , при этом сначала измер ют максимальные значени каждого из корректированных сигналов и срответствующий им некорректированный сигнал термодатчика, затем определ ют значение показател тепловой инерции термодатчика по предварительно установленной градуировочной зависимости

коэффициент пропорциональности;

максимальные значени корректированных сигналов термодатчика;

некорректированный сигнал термодатчика при максимальном значении одного из корректированных сигналов; показатель тепловой инерции

термодатчика;

посто нные времени корректирующих звеньев. 49 некорректированного сигнала термодатчика и отношени разности максимальных значений его корректированных сигналов к разности посто нных времени соответствующих корректирующих звеньев, а измер емую температуру д рассчитывают по формуле .. 9 к( « и), ..