SU1739268A1 - Способ определени переходной характеристики теплового прибора - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  исследовани  переходных процессов в приборах (П), обладающих тепловой инерцией. Цель изобретени  - уменьшение погрешности определени  переходной характеристики (ПХ). В способе определени  ПХ. включающем подачу в рабочую зону П суммы калибровочных синусоидальных колебаний , имеющих разные амплитуду и частоту, и построение ПХ, определ ют по меньшей мере одну посто нную П. по которой вычисл ют амплитудно-частотную характеристику инерционального теплового звена первого пор дка, обратно пропорционально которой увеличивают амплитуду калибровочных синусоидальных колебаний. 1 ил., 1 табл. w Ё

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  исследовани  переходных процессов в приборах , обладающих тепловой инерцией.

Известен способ определени  переходной характеристики теплового прибора, включающий последовательную подачу в рабочую зону теплового прибора р да тепловых калибровочных синусоидальных колебаний , имеющих разную частоту и построение переходной характеристики теплового прибора.

Недостатком этого способа  вл етс  длительность получени  полной амплитудно-фазовой характеристики исследуемого прибора в заданном диапазоне частот, обусловленна  тем, что измерение необходимо проводить несколько раз, последовательно

измен   частоту подаваемых на вход колебаний . Особенно это касаетс  тех ситуаций, когда необходимо установку образца в измерительную  чейку осуществл ть различными способами. При этом теплофизические характеристики измерительной  чейки измен ютс  и дл  каждого случа  требуетс  определ ть переходную характеристику прибора.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  способ определени  переходной характеристики теплового прибора, включающий подачу в рабочую зону теплового прибора суммы тепловых калибровочных синусоидальных колебаний , имеющих разные амплитуду и частоту, и построение переходной характеристики теплового прибора.

VI СО

о го

ON 00

В этом случае врем  определени  переходной характеристики прибора существенно сокращаетс , но при такой форме колебаний входной величины амплитуда гармонических составл ющих входного сигнала с увеличением частоты уменьшаетс .

Кроме того, сама теплова  измерительна  система  вл етс  фильтром низких; частот , что приводит к дополнительному ослаблению сигнала на высших гармониках, В результате точность определени  переходной характеристики прибора в области высоких частот значительно снижаетс .

Цель изобретени  - уменьшение погрешности определени  переходной характеристики теплового прибора.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе определени  переходной характеристики теплового прибора, включающем подачу в рабочую зону теплового прибора суммы тепловых калибровочных синусоидальных колебаний, имеющих разные амплитуду и частоту и построение переходной характеристики теплового прибора, определ ют по меньшей мере одну посто нную прибора, по которой вычисл ют амплитудно-частотную характеристику инерциональ- ного теплового звена первого пор дка, обратно пропорционально которой увеличивают амплитуду тепловых калибровочных синусоидальных колебаний.

Предложенный закон подачи калибровочных колебаний позвол ет повысить уровень высокочастотных составл ющих выходного сигнала за счет увеличени  амплитуды этих составл ющих в входном сигнале .

На чертеже изображены амплитудно- частотна  (крива  1) и фазочастотна  (крива  2) характеристики прибора ДАК1-1 А.

Пример. Дл  испытаний использован микрокалориметр типа Кальве марки ДАК1- 1А.

В паспортных данных теплова  инерци  исследуемого микрокалориметра охарактеризована одной посто нной прибора г().

В первом приближении это означает, что конструкци  измерительной  чейки соответствует инерциональному тепловому звену первого пор дка. Поэтому за посто нную прибора принимаютее паспортное значение , а амплитудно-частотную характеристику вычисл ют по формуле k

вых

()V1 -f (rajf

где k - передаточный коэффициент, устанавливаемый исследователем исход  из ограничений по мощности данного прибора;

(а- кругова  частота (а) 2 rf). В рабочую зону прибора подают тепловой калибровочный сигнал, генерируемый источником по закону, определ емому сло- жением семи синусоид, отличающихс  между собой частотой и амплитудой.

Величину амплитуд составл ющих калибровочного сигнала с увеличением частоты целесообразно задавать в виде

° Авх (о) - /&V1 +(ra)f Характеристики исследуемого калибровочного сигнала приведены в таблице.

Количество задаваемых синусоид п 7 выбрано исход  из требуемой точности определени  переходной характеристики микрокалориметра в заданном диапазоне частот, а амплитуду синусоидальных составл ющих увеличивают обратно пропорционально вычисленной амплитудно-частотной характеристике инерционального звена первого пор дка.

В процессе исследовани  регистрируют изменение выходного сигнала. Расчет переходной характеристики осуществл ют изве5

0

5

0

5

0

5

0

5

стным способом.

Результаты, полученные предложенным способом, сопоставл ют с точными данными, когда калибровочный тепловой сигнал генерируют по синусоидальному закону и подают в измерительную  чейку отдельно на каждой из указанных частот (при этом амплитуда всех входных сигналов соответствует Авх° - const 0,05 Вт).

На чертеже точки - данные, полученные предложенным способом, а сплошна  лини  - данные, полученные известным способом .

Анализ проведенных исследований показал , что с помощью предложенного способа получен с одинаковой степенью точности один и тот же объем информации приблизительно в 7 раз быстрее, чем известным .

Формул а изобретени  Способ определени  переходной характеристики теплового прибора, включающий подачу в рабочую зо ну теплового прибора суммы тепловых калибровочных синусоидальных колебаний, имеющих разные амплитуду и частоту, и построение переходной характеристики теплового прибора, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  погрешности определени  переходной характеристики теплового прибора, определ ют по крайней мере одну. посто нную теплового прибора, по которой вычисл ют амплитудно-частотную характеристику

инерционального теплового звена первого пор дка, обратно пропорционально которой увеличивают амплитуду тепловых, калибровочных синусоидальных колебаний.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ определения переходной характеристики теплового прибора, включающий подачу в рабочую зо‘ну теплового прибора суммы тепловых калибровочных синусоидальных колебаний, имеющих разные амплитуду и частоту, и построение переходной характеристики теплового прибора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности определения переходной характеристики теплового прибора, определяют по крайней мере одну. постоянную теплового прибора, по которой вычисляют амплитудно-частотную характеристику инерционального теплового звена первого рой увеличивают амплитуду тепловых, капорядка, обратно пропорционально кото- либровочных синусоидальных колебаний.

   №п ТГц А, Вт 1 0,002 0,16 2 0,004 0.31 3 0.003 0,61 4 0,01 0.76 5 0,02 1,51 6 0,03 2,3 1 0,05 3,8