SU834408A1 - Устройство дл измерени нестацио-НАРНыХ ТЕМпЕРАТуР - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к термометрии и может быть использовано в устройствах дл  нестационарного измерени  температур.

Известно устройство дл  измерени  тех нестационарных температур, в котором имеютс  блоки, осуществл ющие коррекцию выходного сигнала термодатчика в режиме регул рного теплового процесса 1 .

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность измерени  вследствие того, что при работе с термодатчиками, имеющими частотный выходной сигнал, требуетс  предварительно преобразоват) частоту в напр жение . Введение дополнительного преобразовател  усложн ет устройство, увеличивает его основную погрещность .и поэтому .снижает точность измерени  температуры.

Наиболее блнзкнм по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому  нл етс  устройство дл 

измерени  нестационарных температур, содержащее частотный термодатчик, две схем И, генератор опорной частоты соединеиный со счетным триггером, одиночный н нулевой выходы которого подключены к первым входам схемь Hj, причем выходы этих схем раздельно соединены со входами сложени  и вычитани  реверсивного счетчика импульсов, выход которого подключен к блоку цифровой индикации , и формирователь импульсов сброса, включенный между нулевым выходом триггера и установочным входом реверсивного счетчика 2.

Недостатком известного устройства.  вл етс  низка  точность измерени  нестационарных температур, обусловленна  инерционностью примен емого частотного термодатчика, котора  не может быть учтена примен емой измерительной схемой.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  нестационарных температур . Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство введены делитель частоты с управл емым коэффициентом делени  и сумматор, причем один вход сумматора подключен к выходу частотного термодатчика непосредственно, другой - через введенный делитель частоты, а выход сумматора соединен ,со вторым входом одной из схем И. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства дл  измерени  нестационарных- температур. Устройство содержит частотный термодатчик 1, даритель 2 частоты с управл емым коэффициентом делени , сумматор 3, две схемы И 4 и 5, генератор 6 опорной частоты, счетный три гер 7, формиройатеАь 8 импульса сброса реверсивный счетчик 9 и блок 10 цифровой индикации. Устройство работает следующим образом . Выходной сигнал термодатчика 1 по ступает на первый вход схемы И 5, а также входы сумматора 3 и делител  2 частоты, коэффициент делени  которого выбираетс  равным отношению л « -Жпоказатель тепловой инерции термодатчика; At - врем нной интервал. На вторые входы схем 4 и 5 по- переменно поступают сигналы с единич ного и нулевого выходов счетного триг гера 7, который, срабатывает от импул сов генератора 6 опорной частоты f . На выходах схем 4 и 5 образуютс  серии импульсов выходного сигнала термодатчика, количество которых в ,каждой серии равно C-tUt Fit) где F(t) - выходна  частота термодатчика . Цикл измерени  температуры состои из двух рабочих тактов. В стационарном режиме, до момента воздействи  на термодатчик 1 температурного скач ка, на вход реверсивного счетчика 9 4epete схемы И 4 и 5 поступают серии импульсов, причем на вход сложени  счетчика 9 за врем  ut поступит N. импульсов ), (2) где FQ - выходна  частота термодатчика 1 до воздействи  на него температурного скачка. На вычитающий вход счетчика 9 во втором такте измерени  поступит N5 импульсов, где N.i FoA-t В реверсивном счетчике 9 происходит процесс вычитани  импульсов, в результате чего в блоке 10 цифровой индикации высвечиваетс  цифра дМ, пропорциональна  измер емому значению стационарной температуры /iN-N,-N.,--Fo- .(4) При воздействии на термодатчик 1 некоторого скачка нарастающей температуры , выходна  частота F(t) термо- . датчика измен етс  по закону нарастающей экспоненты кЫ-.р дРИ-е ), (5) где ДР - приращение выходной частоты термодатчика, вызванное воздействием температурного скачка. Очевидно, после окончани  переходного процесса значение выходной частоты термодатчика 1 будет равно --FO- P В период регул торного теплового режима за промежуток времени At на вход схемы 4 поступит N импульсов, количество которых определ етс  зависимостью НзЧРо -А)А-Ь( -i), (7) где л - приращение частоты термодатчика 1.за врем  At. Разность импульсов А N , зафиксированна  реверсивным счетчиком 9 за два такта измерени  температуры при этом равна AN--M,,-N,j 4Fo-b)Ai: (1) , Коэффициент пропорциональности предел етс  параметрами измерителього устройств  и значением показател  тепловой инерции С термодатчика

1, так как

. 1

К

а также учитываетс  в счетчике 9 путем умножени  результата счета на число, пропорциональное значению К/д-ЬДл  возможности работы устройства с частотным термодатчиком различной инерционности коэффициента делени  К делител  2 частоты необходимо измен ть пр мопропорционально значению f корректируемого термодатчика.

Следовательно, уже за врем  реверсивный счетчик 9 подсчитывает количество импульсов д.М , пропорциональное значению f выходной частоты термодатчика I, которое в свою очередь пропорционально значению температуры скачка, воздействовавшего на термодатчик 1. Результат счета высвечиваетс  в блоке 10 цифровой индикации, Сброс показаний счетчика 9 в Нуль осуществл етс  импульсом формировател  8, который срабатывает от заднего фронта импульса, поступающего с нулевого входа счетного триггера 7. Таким, образом, значение F;| выходной частоты термодатчика, соответству ющее новому установившемус  значению температуры)образуетс  в устройстве за врем  2 ut, значительно меньшее значени  Т частотного термодатчика. Известно, что экспоненциальный переходной процесс можно считать закончившимс  с погрешностью 1% за врем , равное 4,6t. В предлагаемом устройстве врем  измерени  температуры равно 2 . Если значение коэффициента делени . К делител  2 в устройстве выбрать равным, например , то сокращение времени установлени  переходного процесса в данном случае составл ет 4, б Т 2,ЗК 2,3 раз 2 at

Следовательно, предлагаемое устройство позвол ет существенно (не менее, чем на два пор дка) сократить врем  измерени  температуры нестационарного теплового процесса и повысить тем самьм точность измерени  нестационарных температур.

Claims (2)

1. ЮФормула изобретени 

   Устройство дл  измерени  нестационарных температуру содержащее частотный термодатчик, две схемы И, генератор опорной частоты, оединенный со счетным триггером, .единичный и н улевой выходы которого подключены к первым входам схем И, причем выходы этих схем раздельно соединены со входами сложени  и вычитани ., реверсивного счетчика импульсов, выход которого подключён к блоку цифровой индикации , и формирователь импульса сброса, включенный между нулевым выходом триггера и установочным входом реверсивного счетчика, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введены делитель частоты с управл емым коэффициентом делени  и сумматор, причем один вход сумматора подключен к выходу частотного термодатчика непосредственно , другой-через введенный делитель частоты, а выход сумматора соединен со вторым входом одной из схем И. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1 .Авторское свидетельство СССР 517812, кл. G 01 К 7/14, 1974.
2. 2.Голенбо В.А. и др, Пьезокварцевые аналого-цифровые преобразователи температуры. Львов, Вища школ; 977, с.39-41 (прототип).