SU1688134A1 - Method of graduation of thermal elements - Google Patents

Method of graduation of thermal elements Download PDF

Info

Publication number
SU1688134A1
SU1688134A1 SU894676006A SU4676006A SU1688134A1 SU 1688134 A1 SU1688134 A1 SU 1688134A1 SU 894676006 A SU894676006 A SU 894676006A SU 4676006 A SU4676006 A SU 4676006A SU 1688134 A1 SU1688134 A1 SU 1688134A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
calibration
temperature
medium
thermocouple
calibrated
Prior art date
Application number
SU894676006A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Гелариевич Бакрадзе
Original Assignee
Научно-производственное объединение "Исари"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-производственное объединение "Исари" filed Critical Научно-производственное объединение "Исари"
Priority to SU894676006A priority Critical patent/SU1688134A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1688134A1 publication Critical patent/SU1688134A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к термометрии и может быть использовано дл  градуировки термопреобразовзтелей в диапазоне рабочих температур. С целью повышени  точности градуировки термопреобразовател  в динамике, сокращени  времени градуировки тарировочную среду и регистрируемый термопреобразователь нагревают до температуры , соответствующей максимальной температуре, которую измер ют градуируемый термопреобразователь, поддерживае- ют ее посто нной, а градуируемый термопреобразователь охлаждают до температуры , соответствующей минимуму температуры , которую он измер ет, помещают его в тарировочную среду, регистрируют изменение выходного сигнала во времени и определ ют его динамическую характеристику . 4 ил. (Л СThe invention relates to thermometry and can be used to calibrate thermocouples in the operating temperature range. In order to improve the calibration accuracy of the thermocouple in dynamics, shorten the calibration time, the calibration medium and the recorded thermocouple are heated to a temperature corresponding to the maximum temperature that the calibrated thermocouple is measured, keep it constant, and the calibrated thermocouple is cooled to a temperature corresponding to the minimum temperature it measures, puts it in the calibration environment, records the change in the output signal over time and determines make its dynamic response. 4 il. (Ls

Description

Изобретение относитс  к термометрии и может быть использовано дл  градуировки термопреобразователей в диапазоне рабочих температур.The invention relates to thermometry and can be used to calibrate thermocouples in the operating temperature range.

Цель - повышение точности градуировки при одновременном сокращений времени ,The goal is to improve the accuracy of graduation while reducing time

На фиг. 1 показано устройство, реализующее способ динамической градуировки термопреобразователей; на фиг, 2 представлена зависимость ЭДС от времени; на фиг. 3 - зависимость масштабного коэффициента от времени,на фиг. 4 - градуировоч- на  крива .FIG. 1 shows a device that implements the method of dynamic calibration of thermal converters; Fig, 2 shows the dependence of the EMF on time; in fig. 3 shows the dependence of the scale factor on time; in FIG. 4 - graduation curve.

Устройство содержит; тарировочную среду 1, термопреобразователь 2 тариро- вочной среды, градуируемый термопреобразователь 3, холодильник 4, термопреобразователь 5 холодильника.The device contains; calibration medium 1, thermocouple 2 calibration medium, graduated thermocouple 3, cooler 4, cooler thermocouple 5.

Тарировочна  среда 1 представл ет собой прогреваемую газовую или жидко-металлическую среду, в которую вводитс  термопреобразоеатель 2 тарировочной среды . Температура тарировочной среды 1 устанавливаетс  равной максимальной температуре, которую измер ет градуируемый термопреобразователь 3. Холодильник 4 предназначен дл  охлаждени  градуируемого термопреобразовател  3 до температуры , котора  соответствует минимуму температуры градуируемого термопреобразовател  3. В него вводитс  термопреобразователь 5 холодильника.Calibration medium 1 is a heated gas or liquid-metallic medium into which thermoconverter 2 is introduced into the calibration medium. The temperature of the calibration medium 1 is set equal to the maximum temperature that the graduated thermocouple 3 measures. Refrigerator 4 is designed to cool the calibrated thermocouple 3 to a temperature that corresponds to the minimum temperature of the calibrated thermocouple 3. The thermocouple 5 of the refrigerator is introduced into it.

Устройство градуировки работает следующим образом.The graduation device works as follows.

Градуируемый термопреобразователь 3 вводитс  в холодильник 4, прогрева сь до температуры соответствующей минимальON 00 00A graduated thermocouple 3 is introduced into the refrigerator 4, warming up to the temperature corresponding to the minimum 00 00

GO GO

ной температуре, которую измер ет градуируемый термопреобразователь 3. После этого градуируемый термопреобразователь 3 выводитс  из холодильники 4 и вводитс  в гарировочную среду 1 и прогреваетс  до температуры этой среды,temperature, which is measured by the calibrated thermocouple 3. After that, the calibrated thermocouple 3 is removed from the cooler 4 and introduced into the charging medium 1 and warmed to the temperature of this medium,

Исход  из уравнени  динамики нагрева любого термопреобразовател  (ТП) дл  любого момента времени From the equation of the dynamics of heating of any thermal converter (TP) for any point in time

TiU(ti) + U(ti)Ki0§TiU (ti) + U (ti) Ki0§

где Ti - параметр инерции;where Ti is the inertia parameter;

KI - масштабный коэффициент.KI - scale factor.

Уравнение справедливо в любом интер вале времениThe equation holds in any time interval.

At(ti);(tin),At (ti); (tin)

где I 1,2,...,п.where I 1,2, ..., p.

Исход  из математической аппроксимации любых функций в малом интервале времени , параметры П и KI посто нны, т.е. TI const; KI const, Таким образом, системаThe outcome of the mathematical approximation of any functions in a small time interval, the parameters P and KI are constant, i.e. TI const; KI const, therefore, the system

TiU(ti) + U(ti) - KI 08TiU (ti) + U (ti) - KI 08

TiU(ti+i) + U(ti+i) KI 0°0(1)TiU (ti + i) + U (ti + i) KI 0 ° 0 (1)

справедлива в малом интервале времени, At,.valid in a small time interval, At ,.

где 1,2п.where is 1.2 p.

Из системы (1) определить Ati не представл ет трудности;From system (1), determining Ati is not difficult;

TiU(ti)-K( 0g-Ufo): Ti J(tH-i)-Ki 0§--u(ti+i);TiU (ti) -K (0g-Ufo): Ti J (tH-i) -Ki 0§ - u (ti + i);

U(ti) Ki0o-U(ti) U(ti + i Kl U( ti + 1 )U (ti) Ki0o-U (ti) U (ti + i Kl U (ti + 1)

откудаfrom where

U(ti)K|00- U( i )U( ti+i) - U(ti+i)Ki 00-U(ti-H)U(ti);U (ti) K | 00-U (i) U (ti + i) - U (ti + i) Ki 00-U (ti-H) U (ti);

e 8 KI и (ti) - и (ti, о -- и (ti) и ( U (ti+i) U {ti);e 8 KI and (ti) - and (ti, o - and (ti) and (U (ti + i) U {ti);

и (ч) и (ч +1) - и (ti +1 )u (ti)and (h) and (h +1) - and (ti +1) u (ti)

,- ,,

К, (n)-u(ti + i)K, (n) -u (ti + i)

1515

из интерваловfrom intervals

Ati f (ti; ti-n) 5 или интервала измерени  температурAti f (ti; ti-n) 5 or temperature measurement interval

АбР (;6 + i),AbR (; 6 + i),

10 где 6Р- температура прогрева ТП в момент ,10 where 6P is the temperature of heating of the TP at the moment

где 1,2п.where is 1.2 p.

Следовательно, существует зависимость KI в различных интервалах Д0Р т.е. Ко - f ( 03 ) в интервале прогрева градуируемого ТП от его минимальной 6ft до максимальной прогреваемой температуры 6° соответствующей температуре тарировоч20 ной среды,Consequently, there is a dependence of KI in different intervals D0P i. Co - f (03) in the interval of heating of the calibrated TP from its minimum 6ft to the maximum heated temperature of 6 ° corresponding to the temperature of the calibration medium,

При заведомом увеличении значений U(ti)ero производна  может уменьшатьс . В частности, дл  процессов, описываемых уравнением (1), дл  которых изменение U(t)With a deliberate increase in the values of U (ti), the ero derivative may decrease. In particular, for the processes described by equation (1), for which the change in U (t)

25 асимптотически растет, а ее производна  убывает, стрем сь к нулю, в целом сумма нарастающей и убывающей функции остаетс  посто нной, т.е. Т U(t)HJ(t)Ki (6}25 asymptotically grows, and its derivative decreases, tending to zero, on the whole the sum of the increasing and decreasing functions remains constant, i.e. T U (t) HJ (t) Ki (6}

Что касаетс  моментов времени ti из промежутка времениAs for the moments of time ti from the time interval

At 4T-5T,At 4T-5T,

где Т - параметр инерции, посто нна  времени термопреобразовател , то с учетом од35 ного из уравнений (1), при TI T const, Ki K const, решение даетwhere T is the inertia parameter, the time constant of the thermocouple, then taking into account one of equations (1), at TI T const, Ki K const, the solution gives

30thirty

4040

U(t)Ki 0g(1-rt/T).U (t) Ki 0g (1-rt / T).

При окончании переходного процессаAt the end of the transition process

U(t) - KI в° тогда, когда Г1/т О, а это имеет место когда t Т-БТU (t) - KI in ° when G1 / t O, and this occurs when t T-BT

t«4T; r4t/T 0,00012- 0.t "4T; r4t / T 0.00012-0.

Записыва  данные изменени  температуры градуируемого термопреобразовател  3 от времени -U(t), а также термопреобразовател  тарировочной среды 2, по которойRecord the data of the temperature change of the calibrated thermoconverter 3 from the time -U (t), as well as the thermoconverter of the calibration medium 2, according to which

определ ют температуру тарировочной сре- определ ют значени  К(т.)и, исход  изthe temperature of the calibration is determined; the values of K (m) are determined; based on

зависимости Ui KI в f в каждом временномthe dependences of Ui KI to f in each time

интервале Ati,Ati interval,

где i 1,2,...,8, определ ютwhere i 1,2, ..., 8, determine

№ UlNo ul

-RT-Rt

после чего составл ют градуировочную кривую Urf (ft) (фиг.4),whereupon the calibration curve Urf (ft) is made (Fig. 4),

Пример. Термопара - ТХА (хромель- алюмель) вводилась в зону тэрировочнойExample. Thermocouple - THA (chromel-alumel) was introduced into the terri

среды, температура которой составл ла 0f 1000°С. При помощи регистрирующего устройства записывалось изменение ЭДС термопары во времени, нагрев которой продолжалс  120с. Зависимость ЭДС от времени - U(t) представлена графиком на фиг. 2. Данные U(ti) дл  различных моментов timedium whose temperature was 0f 1000 ° C. A change in the emf of the thermocouple over time was recorded using a recording device, the heating of which continued for 120 s. The dependence of the EMF on time - U (t) is represented by the graph in FIG. 2. U (ti) data for different ti moments

через равные промежутки At, где 1 1,2at regular intervals At, where 1 1.2

At 10 с, составл ют:At 10 s, are:

U(ts) 0,34 мЕ|; U(t6) 0,36MB; и(т7) 0,37мВ; U(ts) 0,375 мВ.U (ts) 0.34 mU |; U (t6) 0.36MB; and (t7) 0.37 mV; U (ts) 0.375 mV.

Учитыва  значени  U(ti),Taking into account the values of U (ti),

где i 1,28, и реша  дл  каждого I системуwhere i is 1.28, and solving for each I system

уравненийof equations

TU(ti) + U(ti) K0g TU(tH-i) + U(tl+i) К 9gTU (ti) + U (ti) K0g TU (tH-i) + U (tl + i) K 9g

где б° 1000°C, получаемwhere b ° 1000 ° C, we get

Ki 0,401 мкВ/с; Ks 0,409 мкВ/с;Ki 0.401 µV / s; Ks 0.409 µV / s;

K2 0,406 мкВ/с; К6 0,404 мкВ/с;K2 0.406 µV / s; K6 0.404 µV / s;

Кз 0,403 мкВ/с; К 0,408 мкВ/с;Cs 0.403 µV / s; K 0.408 µV / s;

«4 0,408 мкВ/с; Кв 0,410 мкВ/с.“4 0.408 µV / s; KV 0.410 µV / s.

По данным Ki, KaКв строим зависимость К f(t), представленную на фиг. 3. Исход  из графика на фиг. 2 и данных (t),According to the data of Ki, Kakv, we build the dependence K f (t) shown in FIG. 3. The output from the graph in FIG. 2 and data (t)

учитыва , что значени  ф considering that the values of f

KiKi

где i 1,26, определ ем температуру 0Рwhere i 1.26, we determine the temperature 0Р

соответствующую каждому значению Ui:corresponding to each Ui value:

U(ti) 0,12 мВ соответствует 0i° 299,3°;U (ti) 0.12 mV corresponds to 0i ° 299.3 °;

U(t2) 0,210 мВ соответствует 02° 517,3°;U (t2) 0.210 mV corresponds to 02 ° 517.3 °;

U(ts) 0,284 мВ соответствует 0з° 704,7°;U (ts) 0.284 mV corresponds to 0 ° ° 704.7 °;

U(t4) 0,323 мВ соответствует 04° 791,7°;U (t4) 0.323 mV corresponds to 04 ° 791.7 °;

U(ts) 0,341 мВ соответствует 0з° 833,7°;U (ts) 0.341 mV corresponds to 0s ° 833.7 °;

U(te) 0,360 мВ соответствует &° 891,0°;U (te) 0.360 mV corresponds to & ° 891.0 °;

U(ty) 0,370 мВ соответствует 927,0°;U (ty) 0.370 mV corresponds to 927.0 °;

U(ts) 0,380 мВ соответствует 0в° 950,0°. Эти данные позвол ют осуществить градуировку ТХА от температуры 0°С до 950°С. График зависимости ЭДС ТХА отU (ts) 0.380 mV corresponds to 0 ° 950.0 °. These data allow the calibration of TXA from 0 ° C to 950 ° C. Graph of EMF THA from

температуры 6Р представлен на фиг. 2, а зависимость К f(t) на фиг. 3 в интервале от О до 950°С. Последнее обсто тельство объ сн етс  тем, что в интервале 950-1000°С определение значени  К затруднено, т.к. достижение температуры 1000°С термопаройtemperature 6P is shown in FIG. 2, and the dependence K f (t) in FIG. 3 in the range from O to 950 ° C. The last circumstance is explained by the fact that in the range of 950-1000 ° C, the determination of the value of K is difficult, since reaching a temperature of 1000 ° C thermocouple

ТХА проходит слишком медленно, Дл  градуировки ТХА в интервале 0 1000°С температуру тарировочной среды можно выбрать пор дка 1100°С, а прогрев закончить при достижении 1000°С. Провед  анализ полученных результатов, сопоставл   данные К сданными среднего значени  К, равного К 0,4 мкВ/с, можно будет определить погрешность К, равную AKi 0,001;ДК5 0,009;TXA is too slow. For calibration of TXA in the range of 0 to 1000 ° C, the temperature of the calibration medium can be selected on the order of 1100 ° C, and warming up should be completed when reaching 1000 ° C. After analyzing the obtained results, I compared the K data with the average K values equal to 0.4 µV / s, it will be possible to determine the error K equal to AKi 0.001; DK5 0.009;

ДК2 0,006;АКе 0,004;DK2 0.006; AKe 0.004;

ДКз 0,003;ДК7 0,008;DKZ 0.003; DK7 0.008;

ДК4 0,008;ДКа 0,010;DK4 0.008; DK 0.010;

где относительна  погрешность составл ет 0,25-2,50%.where the relative error is 0.25-2.50%.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ динамической градуировки термопреобразователей , включающий нагрев тарировочной среды, измерение температу- ры среды, помещение в среду градуируемого термопреобразовател , регистрацию его выходных сигналов и определение истинной температуры градуируемого термопреобразовател , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности при одновременном сокращении времени градуировки, нагрев тарировочной среды осуществл ют до температуры, максимальной дл  градуируемого термопреобразовател , и поддер- живают ее посто нно, а градуируемый термопреобразователь перед помещением в тарировочную среду охлаждают до минимальной температуры, им измер емой, регистрацию его выходных сигналов осущест- вл ют через фиксированные интервалы времени , а истинную температуру градуируемого термопреобразовател  (i) определ ют по формулеThe method of dynamic calibration of thermocouples, including heating the calibration medium, measuring the temperature of the medium, placing the calibrated thermoconverter into the medium, recording its output signals and determining the true temperature of the calibrated thermocouple, in order to improve the accuracy while reducing the calibration time, heating the calibration the medium is carried out up to the temperature maximum for the calibrated thermocouple and is kept constant, while the gradient is emy thermal converter before being placed in the calibration medium is cooled to the minimum temperature measured by them, recording its output signals exhibit osuschest- at fixed intervals, and the actual temperature of the calibrated Thermocouples (i) is determined by the formula 4040 «-Ј"-Ј причемwhere (ti+i)-U(ti)-U(ti) -U(ti+l) (ti)-U(ti+i)(ti + i) -U (ti) -U (ti) -U (ti + l) (ti) -U (ti + i) где U(i) - регистрируемый выходной сигнал дл  1-го интервала времени;where U (i) is the recorded output signal for the 1st time interval; U(ti+i) - регистрируемый выходной сигнал дл  (1+1)-го интервала времени;U (ti + i) is the recorded output signal for the (1 + 1) -th time interval; U(ti) U(tn-i) - производные регистрируемого выходного сигнала, соответственно, дл  1-го и дл  (i+1}-ro интервалов времени;U (ti) U (tn-i) are derivatives of the recorded output signal, respectively, for the 1st and for (i + 1} -ro time intervals; б§- температура тарировочной среды.b§ is the temperature of the calibration medium. И 01And 01 гЧ  MS «18891"18891 K(jK (j (м. A3(m. A3 111111111IГ0 23156789 W«111111111IG 23156789 W " futJfutJ
SU894676006A 1989-01-09 1989-01-09 Method of graduation of thermal elements SU1688134A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894676006A SU1688134A1 (en) 1989-01-09 1989-01-09 Method of graduation of thermal elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894676006A SU1688134A1 (en) 1989-01-09 1989-01-09 Method of graduation of thermal elements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1688134A1 true SU1688134A1 (en) 1991-10-30

Family

ID=21440451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894676006A SU1688134A1 (en) 1989-01-09 1989-01-09 Method of graduation of thermal elements

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1688134A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2647504C1 (en) * 2016-12-26 2018-03-16 Акционерное общество "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (АО "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева") Method of dynamic grading of thermometers of resistance

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Данишевский С.К., Сведе-Швец Н.И. Высокотемпературные термопары. М.: Металлурги , 1977, с.152-153, Авторское свидетельство СССР № 870984, кл. G 01 К 15/00, 1979. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2647504C1 (en) * 2016-12-26 2018-03-16 Акционерное общество "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (АО "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева") Method of dynamic grading of thermometers of resistance

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6065866A (en) Method of calibrating a radiation thermometer
US5056047A (en) Method and device for measuring fluidic or calorimetric parameters
EP2267417A1 (en) Sensor temperature control in a thermal anemometer
US4246641A (en) Automatic temperature calibration of thermal analyzers
CN101419095A (en) Graybody radiation rate measuring method
SU1688134A1 (en) Method of graduation of thermal elements
RU2664897C1 (en) Method of temperature sensor thermal time constant measuring
SU1275232A1 (en) Method of graduating thermal converter
RU2647504C1 (en) Method of dynamic grading of thermometers of resistance
JPS6215424A (en) Object temperature measuring method utilizing radiation
SU901851A1 (en) Method of determination of thermal converter thermal lag index
RU2010191C1 (en) Method of determination of errors of thermoelectric thermometers
SU949349A1 (en) Digital temperature meter
SU1483287A1 (en) Method for measuring high stationary temperatures
RU2727564C1 (en) Self-calibrating temperature sensor
SU1323868A1 (en) Method of determining thermal converter thermal lag index
SU1583760A1 (en) Device for measuring temperature of gas
JPS6345527B2 (en)
SU870984A1 (en) Method of thermoconverter dynamic graduation
SU830147A1 (en) Temperature measuring device
SU1610415A1 (en) Method of determining differences of heat capacities of tested specimen and standard
SU1689828A1 (en) Method of determination of heat capacity of materials
SU1155871A1 (en) Method of determining non-stationary temperature
SU1273749A1 (en) Method of measuring temperature
SU1397752A1 (en) Method of determining errors of thermoelectric thermometers