SU1509629A1 - Способ измерени температуры поверхности твердых тел - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при измерении температуры поверхности твердых тел. Цель изобретени  - повышение точности измерени  температуры поверхности твердых тел. Устройство дл  осуществлени  способа измерени  температуры поверхности твердых тел включает термопреобразователь, состо щий из двух идентичных частей 1 и 2, термоэлектрический тепловой насос 3. Части 1 и 2 термопреобразовател  сопротивлени  подключены последовательно в цепь вторичного прибора 4. Тепловой насос 3 через ключ 5 включен в цепь источника тока 6. Между спа ми теплового насоса 3 и част ми 1, 2 термопреобразовател  обеспечен тепловой контакт. Способ основан на методе двух измерений и закономерност х искажени  температурного пол  объекта измерени  контактом с преобразователем. Превышение значени  температуры одной половины преобразовател  над значением измер емой температуры поверхности и поддержание у другой половины преобразовател  значени  температуры ниже температуры этой поверхности при строгом поддержании между этими част ми преобразовател  температурного перепада обеспечивает при измерении равные по абсолютному значению, но с противоположными знаками погрешности искажени . Так как при измерении регистрируетс  среднеобъемна  температура преобразовател , то эти погрешности взаимно уничтожаютс . 7 ил.

Description

.

фигЛ

3.150

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при измерении темературы поверхности твердых тел, например тем пературы поверхности куба, цилиндра , шара, стен сооружений, горного массива.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  температуры поверхности твердых тел.

На фиг. 1 представлены графики дл  определени  искажающей плотности теплового потока; на фиг. 2 - преобразователь дл  реализации способа, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А

на фиг. 2; на фиг. 4 - блок-схема устройства дл  реализации способа; на фиг. 5-7 - распределение плотности теплового потока.

Устройство дл  измерени  температуры поверхности, твердых тел вклю- чает преобразователь, состо щий из двух идентичных частей 1 и 2 одного например, термопреобразовател  сопротивлени , разделенных термоэлектрическим тепловым насосом 3, между спа ми теплового насоса 3 и част ми 1 и 2 термопреобразовател  сопротивлени  обеспечен тепловой контакт . Части 1 и 2 термопреобразовател  сопротивлени  подключены последвательно В цепь вторичного прибора А Тепловой насос 3 через ключ 5 включен в цепь источника 6 тока.

Способ реализуетс  следующим образом , (фиг. 2 и 3).

Устанавливают плоский преобразователь на поверхность тела, температуру которой предстоит измер ть. Теп ловой поток на контактной поверхности твердого тела имеет взаимно противоположные направлени , обусловленные превьшением температуры одной части преобразовател  над тем

пературой поверхности тела t и отличием в противоположную сторону от tg температуры второй части преобразовател . Естественное температурное поле твердого тела при контакте с преобразователем искажаетс  наличием искажающего теплового потока.

Абсолютную погрещность it, определ ют по формуле

&t,

.Ai:D j4

п ч

(1)

где Ад - теплопроводность объекта измерени  (твердого тела).

0

5

0

0

5

0

5

5

0

5

В формуле (1) используют наибольшие из диапазона измерени  (д ) а AQ берут по минимальным значени м. Это позвол ет избежать ошибок в стоГ

рону уменьшени  при определении (ut,).

Подключа  через ключ 5 источник 6 тока к термоэлектрическому тепловому насосу 3, создают между част ми 1 и 2 термопреобразовател  сопротивлени  перепад температуры, в 1- 2 раза превьшающий значение определенной выше погрешности (4t).3TOT перепад обеспечивает различное направление искажающего теплового потока Aq на участках поверхности твердого тела, контактирующих с част ми 1 и 2 преобразовател  (фиг.5). Этот перепад .поддерживают во времени. Часть теплоты, обусловленна  + uq

(фиг.5), рассеиваетс  вглубь твердого тела. При этом равна  ей часть теплоты отбираетс  от тела.за счет (фиг. 5) Основна  часть теплоты , обусловленна  +Aq, переключаетс  через твердое тело от части 2 термопреобразовател  сопротивлений и другой его J и отводитс  от последне;го наличием -uq.

Это приводит к значительному уменьшению искажени  температурного пол  твердого тела контактом с преобразователем (фиг. 7).

Вторичньй прибор 4 (фиг.4) регистрирует выходной сигнал термопреобразовател  I и 2 сопротивлени , пропорциональный среднему от значений температуры его частей и 1 2 (фиг.7), т.е. во вторичном приборе 4 регистрируетс  выходной сигнал термопреобразовател  сопротивлени , пропорциональньш

(to + lit) + (to - A.t ) 2

Предлагаемый способ основан на методе двух измерений и закономерност х искажени  температурного пол  объекта измерени  контактом с преобразователем . Превышение значени  температуры одной половины преобразовател  над значением измер емой температуры поверхности и поддержание у второй половины Преобразовател  значени  температуры ниже температуры этой поверхности при строгом поддержании между этими част ми преобразовател  температурного перепада обеспечивает

при измерении равные по абсолютному значению, но с противоположными знаками погрешности искажени , а так как при измерении регистрируетс  средне- объемна  температура преобразовател , то эти погрешности взаимно унич- тожаютс .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ измерени  температуры поверхности твердых тел путем регистФие .2

   рации тe mepa тypы контактирующего с поверхностью плоского преобразовател , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , перед регистрацией определ ют абсолютную погрешность искажени  температурного пол , возникающую при контакте с преобразователем, затем создают и поддерживают во времени перепад температуры между двум  равными в плоскости контакта част ми преобразовател , равньй 1-2 величинам абсолютной погрешности.

   А-А

   фив.З

   mtTT

   (i,-&i,)

   а,-ш YfoM,;

   I

   (

   (fo фуе.7

   Фие.5

   0

   }

   () фуе.7