SU821946A1 - Способ измерени профил температуры - Google Patents

Description

f

Изобретение относитс  к измерительной технике, точнее к измерению температуры, и может быть использовано в океанографических и аэрологических исследовани х дл  измерени  пространственного распределени  температуры в океане или в воздухе движущимс  инерционным датчиком.

Известны способы измерени  профил  температуры в среде путем поступательного перемещени  датчика, например , с помощью зонда падающего или взлетающего вертикально в воде или воздухе с посто нной или переменной скоростью 1 ,

Недостатком этих способов  вл етс  трудность учета динамических погрешностей измерени  .

Наиболее близким п,р .технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ измерени  профил  температуры, заключающийс  в перемещении инерционного датчика температуры с фиксацией его пространственнго положени  в исследуемой среде и изме;ренйи его выходного параметра f2 .

Недостатком этого-способа  вл етс  то, что из-за инерционности датчика имеет место существенна  динамическа  погрешность в среде с большими переменными градиентами температуры . Дл  достижени  динамической погрешности обычно понижают инерционность датчика, что затруднено в технологическом отношении, поскольку морские датчики должны быть защищены от давлени  и им необходим прочный корпус. Снижение динамической погрешности за счет схемной или алгоритмической коррекции частной характеристики инерционного датчика имеет ограниченные возможности, поскольку при этом требуетс  точное знание этой характеристики и ее стабильность во времени, что трудно обеспечить дл  морских датчиков из-за их коррозии и обрастани .

Цель изобретени  - повышение точности измерений.

Указанна  цель достигаетс  тем, что осуществл ют возвратно-поступательное движение датчика температуры и в моменты времени равенства нулю производной выходного параметра датчика регистрируют его значение.

Claims (2)

1. Возвратно-поступательное движение осуществл ют таким образом, что кажда  точка по траектории скани ю0 вани  среды последовательно пересекаетс  три раза, а значени  сигнала на выходе инерционного датчика измер ют только в те моменты времени, в которые производна  этого сигнала равна нулю. На фигЛ показана развертка вертикальной -траектории зонда, перемеТцающегос  возвратно-поступательно; на фиг.2 - структурна  схема устройства , реализующего данный способ. Известно, что выходной х(f ) гу tC) сигналы инерционного датчика,  вл ющегос  звеном 2-го пор дка, св заны зависимостью t° С )(S ) , где Т - посто нна  времени датчика. tO{) x(t). Очевидно, при Следовательно, при равенстве нулю производной выходного сигнала х датчика значение входного сигнала t° в этот момент времени может быть без динамической погрешности определенно по значению выходного сигнала х и обратной статической функции преобразовани  t(x) . Если изменчивость температуры на некотором участке в профиле t{) монотонна , то при чисто поступательном движении не будет точек отсчета,при которых -j 0. Чтобы получить отсчеты температуры, свободные от динамической погрешности на участках с монотонным изменением температуры осуществл ют возвратно-поступательно движение датчика (см.фиг.1). При Таком движении датчика градиент темпе ратуры на его входе измен ет знак, что обуславливает по вление экстреMVMOB в выходном сигнале датчика х и, следовательно, моментов съема ин формации. Поскольку последователь ность таких отсчетов не  вл етс  равномерной, то используют прив зку отсчетов температуры ко времени. Устройство (фиг. 2) дл  реализаци способа измерени  профил  температу ры инерционным датчиком 1 содержит механический блок 2 возвратно-посту пательного перемещени  датчика в корпусе 3, измерительный блок 4, не обходимый дл  преобразовани  сопротивлени  датчика в удобный дл  обра ботки и регистрации сигнала, блок 5 дифференцировани , нулевой орган 6 датчик 7 сигналов времени, блок 8 регистрации. В качестве блока 2 вод вратно-поступательного перемещени  датчика может использоватьс  дл  . океанографического зонда, например, реверсивна  лебедка. Блоки 4-8 могут размещатьс  как в контейнере 3, так и вне его. В качестве измерительного блока 4 может использоватьс  аналоговый (например,моет) или цифровой преобразователь. В соответствии с сигналом на выходе блока 4 все остальные блоки 5-8 будут аналоговыми или цифровыми. Устройство работает следующим образом . Датчик 1 в корпусе 3 возвратнопоступательно перемещаетс  по траектории съемки температурного профил , задаваемым блоком 2. Сигнал с выхода измерительного блока 4, пропорциональный сопротивлению датчика 1 и с учетом осредн ющего действи  и градуировочной характеристики датчика измер емой температуры, поступает на входы блока 5 дифференцировани  и блока 8 регистрации. Момент равенства производной сигнала нулю фиксируетс  подключенным к выходу блока 5 нуль-органом б, который подает разрешение на выдачу метки времени в блок 7 и на регистрацию сигнала в блок 8. Таким образом, осуществл етс  дискретизаци  сигнала по времени с фиксацией неравномерной последовательности отсчетов сопротивлени  датчика, значени  которых непосредственно св заны с мгновенными значени ми температуры через градуировочную характеристику датчика и свободны от динамической погрешности . Формула изобретени  Способ измерени  профил  температуры , заключающийс  в перемещении инерционного датчика температуры с фиксацией его пространственного положени  в исследуемой среде и измерении его выходного параметра, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , осуществл ют возвратно-поступательное движение датчика температуры и в моменты времени равенства нулю производной выходного параметра датчика регистрируют его значение. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Лоуренс Л, Электроника и океанографи . М., МО СССР, 1969, с.57,
2. 2.Патент ФРГ № 1623648, кл.С 01 К 3/04, 18.03.71 (прототип).