SU1781563A1 - Method of determination of local connective heat transfer ratio - Google Patents
Method of determination of local connective heat transfer ratio Download PDFInfo
- Publication number
- SU1781563A1 SU1781563A1 SU884646399A SU4646399A SU1781563A1 SU 1781563 A1 SU1781563 A1 SU 1781563A1 SU 884646399 A SU884646399 A SU 884646399A SU 4646399 A SU4646399 A SU 4646399A SU 1781563 A1 SU1781563 A1 SU 1781563A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- temperature
- sensor
- heat transfer
- heat
- value
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при оценке кон-. вективного теплообмена между объектом; излучающим тёпло, и охлаждающей средой, например, в автомобилестроении, металлургии, авиационной промышленности, в энергетике и т:д.The invention relates to heat engineering and can be used in the assessment of con-. heat transfer between the object; radiating heat, and a cooling medium, for example, in the automotive industry, metallurgy, aviation industry, energy, etc.:
Известны способы определения коэффициента теплоотдачи, основанные на использовании закона Ньютона-Рихмана, согласно которому а = Q/S(ti - г2)[Вт/(м2 · К], где Q - тепловой поток на стенке исследуемого объекта, ti - температура поверхности объекта;Known methods for determining the heat transfer coefficient based on the use of the Newton-Richmann law, according to which a = Q / S (ti - g 2 ) [W / (m 2 · K], where Q is the heat flux on the wall of the investigated object, ti is the temperature object surface;
t2 - температура охлаждающей среды,t2 is the temperature of the cooling medium,
S - площадь поверхности теплоотдачи,S is the surface area of heat transfer,
Известным способам присуща недостаточная точность определения коэффициента теплоотдачи, обусловленная погрешностями измерения теплового потока, температуры поверхности объекта и тем- i пературы охлаждающей среды, а также не- ; обходимостыо учета площади поверхности : теплоотдачи. Отмеченные недостатки ограничивают широкое использование иэвест- ; н'ых способов определения коэффициента : теплоотдачи, ;The known methods are inherent in the lack of accuracy in determining the heat transfer coefficient due to errors in measuring the heat flux, the surface temperature of the object and the temperature of the cooling medium, as well as not; the need to account for surface area: heat transfer. The noted shortcomings limit the widespread use of investment; nyh methods for determining the coefficient: heat transfer,;
Известен способ определения локального коэффициента теплоотдачи '<% , включающий нагревание датчика, теплового i потока, установленного в непосредствен- ; ной близости от объекта, и измерение теп- ) лового потока Ch, температуры Toil окружающей среды и температуры THi по- j верхности датчика теплового потока в мо- ; мент ti равенства ее температуре Тм i поверхности объекта, с последующим опрё- ί делением сс> по измеренным значениям.There is a method of determining the local heat transfer coefficient '<%, including heating the sensor, thermal i flow, installed directly; proximity to the object, and measuring the heat flux Ch, the ambient temperature Toil and the temperature T H i of the surface of the heat flux sensor in the mo-; the moment ti of equality of its temperature Tm i to the surface of the object, with the subsequent determination of cc> by measured values.
Недостатком известного способа является низкая точность в условиях нестационарного теплообмена, обусловленная влиянием погрешности измерения Тн<.The disadvantage of this method is the low accuracy under conditions of unsteady heat transfer, due to the influence of the measurement error T n <.
1781563 А11781563 A1
Цель изобретения - повышенйе'точности Определения Οι в условиях нестационарного теплообмена.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the Definition of Οι under conditions of unsteady heat transfer.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе нагрев датчика тепло- 5 вого потока осуществляют до температуры Tki ± (0,01 - 0,1)Tki токовыми импульсами с периодом следования, равным (3-20) т, где г- тепловая постоянная времени датчика,' а величину «1 определяют по формуле: Ю и Qi '__ * ' (Тк1 -THi) - (То·, - Κι) ’ где Κι - значение коэффициента про.порци- . овальности, соответствующее значению ΔΤ2ι = (Τοί - Τ,,ί) при ΔΤϋ = (Tki - Thi) = 0 и полученное в процессе калибровки датчика.This goal is achieved by the fact that in the known method, the heat sensor 5 is heated to a temperature Tki ± (0.01 - 0.1) Tki by current pulses with a repetition period equal to (3-20) t, where r is the thermal constant time of the sensor, 'and the value "1 is determined by the formula: Yu and Qi' __ * '(T k1 -T Hi ) - (Тo ·, - Κι)' where Κι is the value of the coefficient of pro-proportion. ovality, corresponding to the value ΔΤ 2 ι = (Τοί - Τ ,, ί) at ΔΤϋ = (Tki - Thi) = 0 and obtained during the sensor calibration.
На фиг. 1 изображена структурная схема датчика теплового потока устройства, 2θ реализующего предложенный способ; на фиг. 2 - схема устройства для определения локального коэффициента теплоотдачи; на .. фиг. 3 изменение температуры датчика теплового потока.In FIG. 1 shows a block diagram of a heat flow sensor of a device 2 θ implementing the proposed method; in FIG. 2 is a diagram of a device for determining a local heat transfer coefficient; on .. FIG. 3 change in temperature of the heat flow sensor.
Датчик I теплового потока (см. фиг. 1), включает в себя датчик 2 температуры, преобразователь 3 тепловой мощности в электрический сигнал и нагреватель 4. Причем нагреватель 4 установлен с одной стороны поверхности преобразователя 3 тепловой мощности, а датчик 2 температуры - с другой стороны. С выхода датчика 2. снимается тормоЭДС, а с выхода преобразователя 3 сигнал, действующее значение которого пропорционально тепловой мощности Qi. Температура нагревателя 4 регулируется путем изменения тока входного сигнала,The heat flow sensor I (see Fig. 1) includes a temperature sensor 2, a thermal power converter 3 to an electric signal and a heater 4. Moreover, a heater 4 is installed on one side of the surface of the thermal power converter 3, and a temperature sensor 2 on the other side. From the output of the sensor 2. the EMF is removed, and from the output of the converter 3 is a signal whose actual value is proportional to the thermal power Qi. The temperature of the heater 4 is controlled by changing the current of the input signal,
В качестве датчика 2 используется термопара. Для преобразования тепловой 4θ мощности в электрический сигнал используется химический источник тока (ХИТ), нагруженный на образцовый резистор Ro. В качестве блока 4 используется электрический нагреватель, питаемый от управляемого источника.As a sensor 2, a thermocouple is used. To convert the thermal 4 θ power into an electrical signal, a chemical current source (CIT) is used, loaded on an exemplary resistor Ro. As block 4, an electric heater is used, powered from a controlled source.
Температура Тн нагревателя 4 измеряется с помощью датчика 2 (термопары), размещенного на поверхности подогреваемого преобразователя 3 тепловой мощности.^ Сам датчик 1 теплового потока располагают на уровне исследуемого объекта .Причем для исключения теплообмена между ними устанавливают теплоизолятор. Охлаждающий поток (или среда) с температурой То создается с помощью управляемого охладителя. В качестве охлаждающей среды может быть использовано вещество, находящееся в жидком или газообразном состоянии, на пример вода или жидкий азот и т.д. Если в качестве охлаждающей среды используется, например, вода, то исследуемый объект, датчик теплового потока, теплоизолятор, охладитель и датчик температуры изолируют от воздействия охлаждающей среды путем.; например, помещения в замкнутое пространство.The temperature T of the heater 4 is measured using a sensor 2 (thermocouple) located on the surface of the heated thermal power converter 3. The heat flow sensor 1 itself is located at the level of the object under study. Moreover, to prevent heat exchange between them, a heat insulator is installed. A cooling stream (or medium) with a temperature T о is created using a controlled chiller. As a cooling medium, a substance in a liquid or gaseous state can be used, for example water or liquid nitrogen, etc. If, for example, water is used as a cooling medium, the test object, heat flow sensor, heat insulator, cooler and temperature sensor are isolated from the influence of the cooling medium by .; for example, confined spaces.
На фиг. 2 приведена структурная схема одного из вариантов практической реализации предложенного способа определения коэффициента теплоотдачи, где 1 - датчик теплового потока, состоящий из датчика 2 температуры Тн нагрева, преобразователя 3 тепловой мощности в электрический сигнал й нагревателя 4, 5 - исследуемый объект, 6 датчик температуры Тк исследуемого объекта, 7 - датчик температуры То охлаждающей среды, 8 - охладитель, 9 - блок управления охладителем, 10 - первый измеритель температуры То, 11 - второй измеритель температуры Тк, 12 - первый дифференциальный измеритель температуры, 13 - второй дифференциальный измеритель температуры, 14 - милливольтметр действующих значений, 15 -управляемый источник тока, 16 - генератор модулирующего сигнала, 17-кнопка, 18 - калькулятор. 19 - теплоизолятор, 20 - камера или трубопровод.In FIG. 2 shows a block diagram of one embodiment of a practical realization of the proposed method of determining the heat transfer coefficient, wherein 1 - sensor heat flow, consisting of the sensor 2 temperature T n heat converter 3 thermal power to an electrical signal th heater 4, 5 - the object under study, 6 temperature sensor Tk of the studied object, 7 - temperature sensor T about the cooling medium, 8 - cooler, 9 - cooler control unit, 10 - first temperature meter To, 11 - second temperature meter Tk, 12 - first differential lnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnufo numerizennnnnnnnnnnn; 19 - heat insulator, 20 - chamber or pipeline.
Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.
Изменяют температуру Тн теплового потока с поверхности датчика 1 по пилообразному закону путем нагрева датчика 1 периодическими токовыми импульсами, поступающими на нагреватель 4 с периодом следования (3-20)г, где τ - тепловая постоянная времени датчика 1 теплового потока. Нагрев проводят до температуры . Tki ±(0.01-0,1)Тк.Change the temperature T n of the heat flux from the surface of the sensor 1 according to a sawtooth law by heating the sensor 1 with periodic current pulses supplied to the heater 4 with a repetition period of (3-20) g, where τ is the thermal time constant of the heat flux sensor 1. Heating is carried out to a temperature. Tki ± (0.01-0.1) Tk.
Измеряют температуры Tki, TOi и THi поверхностей исследуемого объекта, охлаждающей среды и датчика теплового потока, соответственно, а затем определяют разности температурThe temperatures Tki, T O i and T H i of the surfaces of the test object, the cooling medium and the heat flux sensor are measured, respectively, and then the temperature differences are determined
ΔΤιι = Тн - Ты (1) иΔΤιι = Tn - You (1) and
ДТ2| = То!-Тн1 (2)DT 2 | = That! -Tn 1 (2)
В моменты времени Ти, ti и tn-ι (см. фиг.At times Ti, ti and tn-ι (see Fig.
3) равенства первой разности (1) температур значений + Δ Т, О и -Δ Т соответственно, измеряют значение Qi теплового потока, пропорциональное выходному сигналу датчика 1 теплового потока, значения температур Tki и Τοί. Изменения температуры3) the equalities of the first temperature difference (1) of the values of + Δ T, O and -Δ T, respectively, measure the heat flux Qi proportional to the output of the heat flux sensor 1, the temperature values Tki and Τοί. Temperature changes
1781563 . 6 нагрева выбирают из условия ΔΤ = (0,01 0,1)Тк, где Тк - температура поверхности исследуемого объекта. Другими словами Δ Т не превышает (1-10)% от Тк. Интервалы ±ΔΤ на фиг, 3 отмечены пунктирными лини- 5 ями, параллельными оси времени.1781563. 6, heating is selected from the condition ΔΤ = (0.01 0.1) Tk, where Tk is the surface temperature of the investigated object. In other words, Δ T does not exceed (1-10)% of Tk. The intervals ± ΔΤ in FIG. 3 are indicated by dashed lines 5 parallel to the time axis.
Необходимо отметить, что длительность периода (цикла) изменения температуры поверхности датчика 1 зависит от 1С теплопроводности элементов конструкции ' датчика 1 теплового потока, в частности, например, преобразователя тепловой мощности. от площади излучающей поверхности и от температуры охлаждающей среды, 15 а в целом, - от тепловой постоянной времени г.It should be noted that the duration of the period (cycle) of the surface temperature change of the sensor 1 depends on the thermal conductivity 1C of the structural elements of the heat flow sensor 1, in particular, for example, a heat power converter. from the area of the radiating surface and from the temperature of the cooling medium, 15 and in general, from the thermal time constant g.
Допустим, что в ti-й момент времени измеренное значение теплового потока равно 5 Qi,'а значения температур поверхности исследуемого объекта и охлаждающей среды равны, соответственно Tki и ТО|.Suppose that at the ti-th moment of time the measured value of the heat flux is 5 Qi, 'and the values of the surface temperatures of the test object and the cooling medium are equal, respectively, Tki and Т О |.
По значению Δ Τι второй разности (2) . температур, соответствующей моменту вре10 мени равенства нулю первой разности температур (1), т.е. при Δ Тп - 0, выбирают соответствующее дискретное значение коэффициента пропорциональности К). Допустим, что значению Δ Τ2ι (при Тм = THi) 15 соответствует значение Κι, выбранное из таблицы п значений ΔΤι й Κι:By the value Δ Τι of the second difference (2). temperature corresponding to the instant of the fact that the first temperature difference (1) is equal to zero, i.e. when Δ Tn - 0, choose the corresponding discrete value of the proportionality coefficient K). Assume that the value Δ Τ 2 ι (at Tm = T H i) 15 corresponds to the value Κι selected from the table of n values ΔΤι Κ ι:
полученных при градуировке характеристики датчика 1 теплового потока и аппроксимации ее п ступеньками (дискретами) кривой. /obtained when calibrating the characteristics of the sensor 1 of the heat flux and approximating it with n steps (discrete) of the curve. /
Об истинном .значении коэффициента теплоотдачи судят по выражению : , = ?=К| ΔΊΊ|-Δτ2| = К| Пм -Т н0 - (То! -ТН|):The true. Value of the heat transfer coefficient is judged by the expression :, =? = K | ΔΊΊ | -Δτ2 | = K | PM -T n0 - (To! -TN |):
- . где Qi - значение теплового потока в ц-й момент времени;'-. where Qi is the value of the heat flux at the nth time moment; '
Κιдискретное значение коэффициента С пропорциональности, соответствующее значению ΔΤ2ι; .Κιdiscrete value of the coefficient C of proportionality corresponding to the value ΔΤ 2 ι; .
ЛТци ΔΤ2ι - первая и вторая разности температур;LTi ΔΤ 2 ι - the first and second temperature differences;
Tki, ТН| и То, ; значения температур по- С верхностей исследуемого объекта, датчика теплового потока и охлаждающей среды в ΐι-й момент времени.Tki, T H | and That,; temperature values from the surfaces of the studied object, the heat flux sensor, and the cooling medium at the ΐth moment in time.
Датчики 6,2 и 7 (фиг. 2) формируют электрические сигналы Ею. Етн и Е10, пропорци- < ональные температурам поверхностей исследуемого объекта 5, первичного преоб- / разователя 1 й охлаждающей'среды. Для этого датчики 6 и 7 установлены, соответственно, на исследуемом объекте 5 и охлади- t теле 8.Sensors 6.2 and 7 (Fig. 2) form electrical signals with it. Etn and E 10 proportional to the temperatures of the surfaces of the studied object 5, the primary transformer of the 1st cooling medium. For this, sensors 6 and 7 are installed, respectively, on the test object 5 and cool t body 8.
Преобразователь 3 тепловой мощности формирует сигнал Ет. пропорциональный тепловому потоку Qi.The thermal power converter 3 generates a signal Et. proportional to the heat flux Qi.
Сигнал Етк датчика 6 поступает на вход Е второго измерителя температуры 11 и на прямой вход первого дифференциального измерителя температуры 12. Сигнал ΕΗι датчика 2 поступает на объединенные инверсные входы первого и второго Е дифференциальных измерителей' темпера, тур 12 и 13. · . Сигнал Ето датчика 7 поступает на вход первого измерителя температуры 10 и на прямой вход второго дифференциального измерителя температуры 13. Сигнал Еп с выхода преобразователя 3 тепловой мощности поступает на вход милливольтметра 13 действующих значений.The signal Etk of the sensor 6 is fed to the input E of the second temperature meter 11 and to the direct input of the first differential temperature meter 12. The signal Ε Η ι of the sensor 2 is fed to the combined inverse inputs of the first and second E differential meters' tempera, round 12 and 13. ·. The Eto signal of the sensor 7 is fed to the input of the first temperature meter 10 and to the direct input of the second differential temperature meter 13. The signal E p from the output of the thermal power converter 3 is fed to the input of a millivoltmeter 13 of effective values.
Источник тока 15, генератор 16 и блок 9 управления охладителем 8 имеют ручное управление.The current source 15, the generator 16 and the cooler control unit 9 are manually controlled.
При определении коэффициента теплоотдачи с помощью блока управления 9 устанавливают такой режим работы охладителя 8, который обеспечивает получение температуры охлаждающей среды равной, например, То, '. . :When determining the heat transfer coefficient using the control unit 9, a mode of operation of the cooler 8 is established, which ensures that the temperature of the cooling medium is equal to, for example, T o , '. . :
С помощью генератора 16 модулирующего сигнала задают определенное значение периода модулирующего сигнала и его .амплитуду, обеспечивающие изменение температуры нагрева нагревателя 4 в пределах. ± ΔΤ. Необходимо отметить, что период модулирующего сигнала выбирают с учетом постоянной времени τ установления переходных тепловых процессов (Т = (30-20) т).Using the modulating signal generator 16, a certain value of the period of the modulating signal and its amplitude are set, providing a change in the heating temperature of the heater 4 within. ± ΔΤ. It should be noted that the period of the modulating signal is selected taking into account the time constant τ of the establishment of transient thermal processes (T = (30-20) t).
Значение ΔΤ устанавливают в пределах (0.01-0,1)· Тк с учетом следующих обстоятельств: во-первых, случайная составляющая погрешности измерения с вероятностью 0,997-0,9999 должна находиться в интервале (3-4) σ, где σ - средняя квадратическая погрешность измерения температуры: во-вторых, инерционность нагревателя не обеспечивает мгновенное изменение температуры после . ' 1781563 ' 8 изменения управляющего воздействия. Поэтому, с учетом инерционности нагревателя, интервал Δ Τ выбирается заведомо большим, чем по первому условию.The Δ value is set in the range (0.01-0.1) · Tk taking into account the following circumstances: firstly, the random component of the measurement error with a probability of 0.997-0.9999 should be in the range (3-4) σ, where σ is the mean square temperature measurement error: secondly, the inertia of the heater does not provide an instant change in temperature after. '1781563' 8 changes in control action. Therefore, taking into account the inertia of the heater, the interval Δ Τ is chosen deliberately larger than by the first condition.
С помощью управляемого источника тока выбирают такое значение питания !п нагревателя 4, которое обеспечивает нагрев его до температуры Тн =Тк. Под воздействием модулирующего сигнала генератора Ϊ6 достигается пилообразный закон изменения температуры нагревателя относительно температуры исследуемого объекта (см. фиг. 3). .:··Для устранения'влияния температуры исследуемого объекта 5 на нагреватель 4 может быть использован теплоизолятор 19/ помещенный между блоками 5 й 1. В ряде случаев необходимость в этом отпадает. На-. пример, в случае маломощного источника тока 15 используют дополнительную тепловую мощность исследуемого объекта 5. В других случаях теплоизолятор 19 не используют из-за трудности его установки и обеспечения надежной теплоизоляции.Using a controlled current source, select this power value! n heater 4, which provides heating it to a temperature Tn = Tk. Under the influence of the modulating signal of generator Ϊ6, a sawtooth law of changing the temperature of the heater relative to the temperature of the object under study is achieved (see Fig. 3). . : ·· To eliminate the influence of the temperature of the test object 5 on the heater 4, a heat insulator 19 / placed between the 5th blocks 1 can be used. In some cases, this is not necessary. On the-. For example, in the case of a low-power current source 15, additional thermal power of the test object 5 is used. In other cases, the heat insulator 19 is not used because of the difficulty of its installation and ensuring reliable thermal insulation.
После установки заданного значения тока питания нагревателя 4 и амплитуды его изменения (Δ I) включают кнопку 17. В результате температура поверхности Датчика теплового потока 1 будет изменяться по пилообразному закону, как показано на фиг. 3.After setting the set value of the supply current of the heater 4 and the amplitude of its change (Δ I), the button 17 is turned on. As a result, the surface temperature of the Heat flux Sensor 1 will change according to a sawtooth law, as shown in FIG. 3.
С помощью первого дифференциального измерителя температуры 12 измеряют значение первой разности температур (1). Допустим, что в результате измерений получили '·;Using the first differential temperature meter 12 measure the value of the first temperature difference (1). Let us assume that as a result of measurements we have obtained '·;
Ni = (Етк - Eth)Si(1 + }'.ι) + ΔΜί, ' (5)/ где ΔΝι - аддитивная составляющая погрешности измерения. <Ni = (Etc - Eth) Si (1 +} '. Ι) + ΔΜί,' (5) / where ΔΝι is the additive component of the measurement error. <
(Етк - ETh)Si )-ч -мультипликативная составляющая погрешности измерения:(Etc - E T h) Si) -h is the multiplicative component of the measurement error:
- крутизна преобразования.- the steepness of the transformation.
Етк - Етн-разность сигналов датчиков 6 и 2, поступаемая на Дифференциальный измеритель температуры 12. С помощью второго, дифференциального измерителя температуры 13 измеряют значение второй разности температур (2): *Etc - Ethn-difference of the signals of the sensors 6 and 2 supplied to the Differential temperature meter 12. Using the second, differential temperature meter 13 measure the value of the second temperature difference (2): *
N2 = (Ето - Eth)S2(.1 + η) + ΔΝ2.' (6) где ЛМг - аддитивная составляющая погрешности измерения;N2 = (Eto - Eth) S 2 (.1 + η) + ΔΝ2. ' (6) where LMg is the additive component of the measurement error;
(Ето - Eth)S2 Ϋ2. - мультипликативная составляющая погрешности измерения.(Eto - Eth) S2 Ϋ2. - the multiplicative component of the measurement error.
- крутизна преобразования.- the steepness of the transformation.
Ето - Етн—разность сигналов датчиков 7 и 2, поступаемая на второй дифференциальный измеритель температуры 13.Eto - Etn — the difference of the signals of the sensors 7 and 2 supplied to the second differential temperature meter 13.
Поскольку управление током питания источника тока 15 осуществляется от генератора 16 модулирующего сигнала, то измерение тока питания от значениям ΔΤ блока 12 не проводится. В момент времени ti равенства нулю первой разности температур, т.е. при ΔΤΐί = О, определяемом по показаниям цифрового отсчетного устройства блока 12, с помощью милливольтметра 14 измеряют действующее значение Л/, выходного сигнала преобразователя 3 тепловой мощности; ’ . / . .' N3 = ViS3(1 + АМз , ' (7) где Vi - действующее значение выходного сигнала преобразователя;Since the control of the supply current of the current source 15 is carried out from the modulating signal generator 16, the measurement of the supply current from the ΔΤ values of the block 12 is not performed. At time ti, the first temperature difference is equal to zero, i.e. when ΔΤΐί = O, determined by the readings of the digital reading device of block 12, the millivoltmeter 14 measures the effective value of L /, the output signal of the thermal power converter 3; '. /. . ' N3 = ViS 3 (1 + АМз, '(7) where Vi is the actual value of the converter output signal;
- крутизна преобразования;:- the steepness of the transformation ;:
ЛМз - аддитивная составляющая погрешности измерения;.'τ .LMZ is the additive component of the measurement error;. 'Τ.
V1S3 Уз ~ мультипликативная составляющая погрешности измерения.V1S3 Uz ~ the multiplicative component of the measurement error.
Одновременно, с помощью измерите’лей 11 и 10 температур уточняют значения температур Tri и Τοί: ;' ' N4 = ЕTKS4(1 + » τ Δ N4 . . ’(8) тAt the same time, using temperature gauges 11 and 10, determine the temperature values Tri and ίο уточ:; ''N4 = Е TK S4 (1 + ”τ Δ N4..' (8) t
N5 — EroSs(1 + J's) ΔΝ5 ,(9) где Етк и Ето - выходные сигналы датчиков 6 35 и 7 соответственно;' и Ss - крутизна преобразования сигналов в код блоков 11 и 10;N5 - E ro Ss (1 + J's) ΔΝ5, (9) where Етк and Ето are the output signals of sensors 6 35 and 7, respectively; ' and Ss is the steepness of the conversion of signals into code of blocks 11 and 10;
Δ N.4. и. ΔΝε - аддитивные погрешности измерения температуры с помощью изме40 рителей 11и 10 соответственно,Δ N.4. and. ΔΝε - additive errors of temperature measurement using meters 11 and 10, respectively,
EtkS4 /4 и EtoSs мультипликативные составляющие погрешности измерения.EtkS4 / 4 and EtoSs are the multiplicative components of the measurement error.
В tj-й момент времени, соответствую_ щи.й равенству нулю первой разности температур, т.е. ДТц = 0, на выходе первого дифференциального измерителя температур 12 формируется короткий импульс. Этот импульс поступает на. управляющие входы выходных регистров блоков ТО, 11 и 13. В результате обеспечивается запоминание измеренных значений N4, N5 и N2 температур Tki и Ты и второй разности температур ΔΤ2Ι. Сброс показаний осуществляется вручную, путем нажатия на кнопки сброс (не 55 показаны).At the tjth moment of time, corresponding to the vanishing of the first temperature difference, i.e. DTc = 0, at the output of the first differential temperature meter 12 a short pulse is formed. This impulse arrives at. control inputs of the output registers of TO, 11, and 13. As a result, the measured values N4, N5, and N2 of the temperatures Tki and Ty and the second temperature difference ΔΤ2Ι are stored. Resetting is done manually by pressing the reset buttons (not 55 are shown).
По показанию второго дифференциального измерителя температуры 13. соответствующему значению N2 второй разности (2) температур, в момент времени равенства .1781563 нулю первой разности температур, выбирают дискретное значение N. к! коэффициента пропорциональности Ki по табличным, данным, полученным при тарировке датчика 1 теплового потока..According to the testimony of the second differential temperature meter 13. corresponding to the value N2 of the second temperature difference (2), at the time equal to .1781563 zero of the first temperature difference, select the discrete value N. to! proportionality coefficient Ki according to the tabular data obtained during calibration of the heat flow sensor 1 ..
С помощью калькулятора 18 определяют значение коэффициента теплоотдачи согласно выражению пилообразному закону путем поочередного изменения тока питания нагревателя в заданных пределах. Это уменьшает время выхода на установленный режим измерений.Using a calculator 18, determine the value of the heat transfer coefficient according to the expression of a sawtooth law by alternately changing the current supply to the heater within the specified limits. This reduces the time required to reach the set measurement mode.
Полученные результаты определения коэффициента теплоотдачи (при Tk = const в течение времени измерений) могут быть обработаны согласно выражения аналогичного выражения (3). ,_ . _ г, . < где η—число измерении,The obtained results of determining the heat transfer coefficient (at Tk = const during the measurement time) can be processed according to the expression of a similar expression (3). , _. _ r. <where η is the number of dimensions
В отличие от известных, предложенный . г— ..In contrast to the famous ones proposed. g— ..
. к ., 1 с с целью уменьшения в νη раз случайной способ определения локального коэффици- 15 ... _···.. k ., 1 s in order to reduce by a factor of νη the random method for determining the local coefficient 15 ... _ ···.
„ слс.тяяляюшяи плгойшипг™ иямапайия. ента теплоотдачи отличается повышенной точностью измерения. Это достигается за счет исключения аддитивной составляющей погрешности измерения температур и уменьшения г . ляющей путем учета ее при выборе дис. кретных значений коэффициента, пропорциональности Ki. При определении частного'от деления обеспечивается суще- т : ственное уменьшение влияния мультипли- 25 темпеРатуры к, кативной составляющей погрешности определения разности температур. Полное ее исключение достигается только при значениях ΔΤ?.!, соответствующих середине ди·. скретных интервалов температур при F' ступенчатой аппроксимации градуировоч• ной характеристики. Кроме того, повышение точности определения коэффициента теплоотдачи достигается за счет исключе. ния погрешности от нелинейности градуи- Г. ровочной характеристики датчика .'путем·. выбора дискретных значений коэффициентов пропорциональности Ki по дискретным : значениям разности температур ΔΤ21, соответствующих моментам времени равенства 4 нулю первой разности температур, т.е, при ·..·'.· ΔΤϋ-=0. ' '„Sl. Tääläääää plgoyshipg ™ ıamapayiya. The heat transfer element is characterized by increased measurement accuracy. This is achieved by eliminating the additive component of the temperature measurement error and decreasing g. by taking it into account when choosing dis. coefficient values, proportionality Ki. When determining chastnogo'ot dividing provided susche- t: governmental influence multiplicative decrease rate P and 25 to tours, kativnoy component errors determine the temperature difference. Its complete exclusion is achieved only at ΔΤ?.! Values corresponding to the middle di ·. temperature ranges at F 'stepwise approximation of the calibration characteristic. In addition, improving the accuracy of determining the heat transfer coefficient is achieved due to exclusive. errors from the nonlinearity of the calibration curve of the sensor. 'by ·. selection of discrete values of the proportionality coefficients Ki for discrete : values of the temperature difference ΔΤ21, corresponding to moments of time equal to 4 zero of the first temperature difference, i.e., at · .. · '. · ΔΤϋ- = 0. ''
В предложенном способе повышение точности достигается также за счет высокоточного определения ............,In the proposed method, an increase in accuracy is also achieved through high-precision determination ............,
В отличие от известных, предложенный составляющей погрешности измерения, .· При нестационарной температуре Тк целесообразно определять зависимости Oi (ti) мультипликативной состав- 20 Аения) коэффициента теплоотдачи исследу. - р'*Гл zvr г» гч Рчп λι/το »5 о ατλιι λληιιι ллг η π ητι усреднение результатов за определенный интервал времени, учитывающий нестационарность (или периодичность измерения) ента теплоотдачи отличается повышенной в течение всего времени измерения (наблю- емого объекта, а затем осуществлятьUnlike prior art, the proposed component measurement errors. · If unsteady temperature Tc can usefully be measured depending Oi (ti) of the multiplicative sostav- 20A eniya) heat transfer coefficient Issled. - p '* Gl zvr g »rch Rchp λι / το» 5 о ατλιι λληιιι лг η π ητι averaging the results over a certain time interval, taking into account the non-stationary (or measurement frequency) heat transfer element, differs during the whole measurement time (of the observed object) and then exercise
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884646399A SU1781563A1 (en) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | Method of determination of local connective heat transfer ratio |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884646399A SU1781563A1 (en) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | Method of determination of local connective heat transfer ratio |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1781563A1 true SU1781563A1 (en) | 1992-12-15 |
Family
ID=21426892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884646399A SU1781563A1 (en) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | Method of determination of local connective heat transfer ratio |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1781563A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150010038A1 (en) * | 2013-07-02 | 2015-01-08 | Exergen Corporation | Infrared Contrasting Color Temperature Measurement System |
RU2673313C1 (en) * | 2017-09-01 | 2018-11-23 | Александр Михайлович Косолапов | Method and device for measurement of heat consumption |
-
1988
- 1988-12-26 SU SU884646399A patent/SU1781563A1/en active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150010038A1 (en) * | 2013-07-02 | 2015-01-08 | Exergen Corporation | Infrared Contrasting Color Temperature Measurement System |
US10054495B2 (en) * | 2013-07-02 | 2018-08-21 | Exergen Corporation | Infrared contrasting color temperature measurement system |
US10704963B2 (en) | 2013-07-02 | 2020-07-07 | Exergen Corporation | Infrared contrasting color emissivity measurement system |
RU2673313C1 (en) * | 2017-09-01 | 2018-11-23 | Александр Михайлович Косолапов | Method and device for measurement of heat consumption |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105588667A (en) | High-precision thermistor thermometer calibrating device | |
Sanderson et al. | Transient heat flux measurement using a surface junction thermocouple | |
JPS58501094A (en) | A method for determining at least one instantaneous parameter of a fluid associated with heat exchange of a probe immersed in the fluid, and an apparatus for carrying out the method. | |
Jun et al. | Investigations of thermocouple drift irregularity impact on error of their inhomogeneity correction | |
US5629482A (en) | Measuring device utilizing a thermo-electromotive element | |
SU1781563A1 (en) | Method of determination of local connective heat transfer ratio | |
CN104122469B (en) | Method for increasing measured seebeck coefficient accuracy of thermoelectric material | |
CN114964562A (en) | Online calibration method for thin film thermal resistor and coaxial thermocouple | |
RU2664897C1 (en) | Method of temperature sensor thermal time constant measuring | |
US20240053209A1 (en) | Thermometer with a diagnostic function | |
RU2610115C1 (en) | Device for determining gas temperature in hollow high-temperature elements of gas turbine engines | |
Huang | A precise measurement of temperature difference using thermopiles | |
US7089804B2 (en) | Method for thermal flow measurement with non constant heating pulses | |
RU2519860C2 (en) | Digital thermometer | |
Chen et al. | A Calibration Method for Thermocouple-temperature Calibrator Based on Cold Junction Compensation | |
RU2344384C1 (en) | Digital method of measuring temperature and device to this end | |
KR100356994B1 (en) | Thermal conductivity detecting method for fluid and gas | |
Sârbu | Evaluation of the measurement uncertainty in thermoresistances calibration | |
CN109708780B (en) | High-precision reference temperature acquisition device and method thereof | |
SU1023211A1 (en) | Digital thermometer | |
Benedict | The calibration of thermocouples by freezing-point baths and empirical equations | |
JP2615399B2 (en) | Heat capacity measurement method | |
Moiseeva | Individual calibration of resistance thermometers for measuring temperature difference | |
SU1318808A1 (en) | Method of determining temperature of gas or liquid | |
Budwig et al. | A new method for in situ dynamic calibration of temperature sensors |