SU757879A1 - Измеритель показателя термической инерции термопреобразователя 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к термометрии, а именно к определению показателя термической инерции термопреобразователя, используемого при раз- 5 работке и эксплуатации автоматических систем контроля и управления тепловыми процессами, а также при проверке и паспортизации термопреобразователей. ' 10

Известен измеритель показателя термической инерции термопреобразователя, содержащий дифференциатор и регистрирующее устройство [11.

Однако известное устройство ке 15 обладает требуемым быстродействием, время измерения сравнимо с величиной показателя термической инерции. Кроме того, устройство имеет низкую точность измерения, обусловленную 20 тем, что за начало отсчета времени берется момент воздействия на термопреобраэователь положительного скачка температуры,. точность фиксации которого ограничена порогом чувстви- 25 тельноети регистрирующего прибора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является измеритель показателя термической инерции термопреобраэователя, содер- 30

2

жащий дифференциатор, логарифмический усилитель, запоминающую ячейку с ключевым устройством на входе и регистрирующее устройство [2} .

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения вследствие большой погрешности определения интервала времени, в течение которого переходная характеристика исследуемого термопреобразователя достигает максимальной крутизны. Эта погрешность обусловлена как размытостью начального участка переходной характеристики термопреобраэователя, что затрудняет определение начала отсчета, так и ошибками, возникающими при двукратном дифференцировании выходного сигнала термопреобразователя .

Цель изобретения - повышение точности при одновременном сокращении времени измерения, для чего в измеритель введены вычитающее устройство, генератор временных интервалов и вторая запоминающая ячейка с ключевым устройством на входе,причем вход логарифмического усилителя соединен с выходом дифференциатора, а выход - с сигнальными входами ключевых уст- >

3

757879

4

ройств, управляющие входы которых соединены с генератором временных интервалов, а выходы запоминающих ячеек подключены ко входам вычитающего устройства, выход которого соединен со входом регистрирующего устройства.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого измерителя; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема запоминающих ячеек, соединенных с вычитающим устройством.

Измеритель содержит дифференциатор 1, термопреобразователь 2, логарифмический усилитель 3, запоминающие ячейки 4 и'5, ключевые устройства 6 и 7, генератор 8 временных интервалов," вычитающее устройство 9, регистрирующее устройство 10, диодные мосты 11 и 12, элементы развязки 13 и 14, управляющие входы 15 и 16 ключевых устройств, выход 17 логарифмического усилителя.

Предлагаемый измеритель работает следующим образом.

При мгновенном вводе исследуемого термопреобразователя 2 в среду с постоянной температурой напряжение на его выходе изменяется по экспоненциальному закону

/ -ъ!£\

υ_τ^)-υ_ο(ι-6 ),

где Т ~ текущее значение времени, и₀ - установившееся значение выходного сигнала термопреобразователя (приТГ*⁰⁰) ,

Е - показатель термической инерци-. онности термопреобразователя,

£. - основание натурального логарифма.

Этот сигнал поступает на вход активного дифференциатора 1, на выходе которого напряжение изменяется по закону

где Т - постоянная времени активного дифференциатора.

Второе слагаемое последнего выражения определяет начальный участок выходного сигнала дифференциатора и При выполнении условия Т «£ , которое соблюдается на практике, им можно пренебречь. Тогда выражение примет вид

Далее сигнал поступает на вход логарифмического усилителя 3 и напряжение на его выходе изменяется по закону

и_Аге,-К(1г(11_о^е“^с|‘),

где К - коэффициент пропорциональности.

Выходное напряжение логарифмического усилителя 3 поступает на сигнальные входы ключевых устройств 6,7.

В исходном состоянии на обоих выходах генератора 8 временных интервалов, а значит и на управляющих входах 15, 16 обоих ключевых устройств 6, 7, напряжение таково, что диодные мосты 11, 12 открыты и выходные напряжения обеих ячеек памяти 4, 5 повторяют напряжение, поступающее с выхода 17 логарифмического усилителя 3 на сигнальные входы ключевых устройств б, 7.

Генератор 8 временных материалов работает таким образом, что через некоторое регулируемое время после запуска напряжение сначала на одном, а затем, через известный регулируемый интервал времени ΔΤ на другом из его выходов меняет полярность на противоположную. Когда в момент времени^ на одном из выходов генератора 8 временных интервалов, а затем в момент времени на втором его выходе напряжение меняет полярность, ключевые устройства 6, 7 поочередно, с интервалом времени Δ-ΐ" запираются и напряжение на выходе соединенных с ними ячеек памяти 4, 5 перестает изменяться и запоминается каждой из них на достиг".. нутом к соответствующему моменту времени "С-ι и "С"2 уровне

-ке»,(и_о

Эти сигналы поступают на входы вычитающего устройства 9, с выхода которого снимают их разностное значение

1Г-К-(^--ορ-.Κ —£/ь,

наблюдаемое на шкале регистрирующего устройства 10, проградуированной в значениях показателя термической инерционности.

Таким образом, заявляемый измеритель, благодаря введению в его состав вычитающего устройства, второй запоминающей ячейки с ключевым устройством на входе и генератора временных интервалов, а также установлению новых связей между элементами, позволяет уменьшить время измерения и более чем на порядок уменьшить погрешность· измерений по сравнению с прототипом вследствие того, что с помощью заявляемого измерителя Фиксирует, в отличие от прототипа, интервал времени д-Ц между двумя произвольными моментами переходного процесса. При этом погрешность отсчета интервала времени Л"6, определяемая погрешностью генератора временных интервалов, составляет при использовании кварце5

/57879

6

вого генератора не более 0,001%, в то время как у прототипа погрешность ' отсчета фиксируемого интервала времени составляет по причинам, изложенным выше, более 20%. Все Же прочие составляющие погрешности измерений у заявляемого измерителя и прототипа соизмеримы и составляют около 2%.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Измеритель показателя термической инерции термопреобразователя, содержащий дифференциатор, логарифмический усилитель, запоминающую ячейку с ключевым устройством, на входе и регистрирующее устройство, 6 т л и чага щ и й с я тем, что, с целью повышения точности при одновременном сокращении времени измерения, в него

   введены вычитающее устройство, ι-енератор временных интервалов и вторая запоминающая ячейка с ключевым

   устройством на входе, причем вход

   логарифмического усилителя соединен

   5 с выходом дифференциатора, а выход с сигнальными входами ключевых устройств, управляющие входы которых •соединены с генератором временных интервалов, а выходы запоминающих ячеек подключены ко входам вычитающего устройства, выход которого сое динен со входом регистрирующего устройства.