SU834413A1

SU834413A1 - Устройство дл измерени показател теп-лОВОй иНЕРции чАСТОТНыХ ТЕРМОдАТчиКОВ

Info

Publication number: SU834413A1
Application number: SU792811632A
Authority: SU
Inventors: Константин Сергеевич Семенистый
Original assignee: Физико-Механический Институт Ан Украинской Сср
Priority date: 1979-08-24
Filing date: 1979-08-24
Publication date: 1981-05-30

Description

Изобретение относится к теплотехническим измерениям и предназначено для.измерения показателя тепловой инерции термодатчиков с частотным выходом, например, пьезокварцевых преобразователей температуры.

Известно устройство для измерения показателя тепловой инерции термодатчиков с аналоговым выходным сигналом, действие которого основано на фиксации на кривой разгона контролиру- ¹емого термодатчика двух значений его выходного сигнала в определенные моменты времени. Однако это устройство без дополнительного преобразователя вида частота-аналог непригодно для ¹измерения показателя тепловой инерций частотных термодатчиков [1 1<

Введение такого преобразователя усложняет устройство, увеличивает его инструментальную погрешность и снижает точность измерения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ус 2 стройство для измерения показателя тепловой инерции частотных термодатчиков, содержащее последовательно соединенные формирователь импульсов и управляемый ключ, блок управления, счетчик результата измерения с блоком цифровой индикации, а также генератор опорной частоты, умножитель, делитель, счетный триггер (2]· .

Недостатком устройства является его сложность.

Цель изобретения - упрощение устройства для измерения показателя тепловой инерции частотных термодатчиков .

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные формирователь импульсов и управляемый ключ, блок управления, счетчик результата измерения с цифровой индикацией, введены частотный дискриминатор и счетчик импульсов, вход которого соединен с выходом управляемого ключа, а выход

83441 со счетчиком результата измерения, причем вход частотного дискриминатора соединен со входом формирователя импульсов, а выход суправляющим входом ключа и блоком управления, соединенным с установочными входами обоих счетчиков.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит формирователь ιθ 1 импульсов выходного сигнала термодатчика, частотный дискриминатор 2, управляемый ключ 3, счетчик 4 импульсов, имеющий заданную емкость Νθ, счетчик 5 результата измерения с блоком б циф- ₁₅ровой индикации: и блок 7 управления ·

Устройство работает следующим образом.

Ко входу устройства подключается ₂θ исследуемый термодатчик, который подвергается тепловому воздействию. После окончания воздействия на термодатчик теплового импульса, его выходная частота в период регулярного теплово- ₂го режима изменяется по закону затухающей -экспоненты вида

R(t) = F' (1) где F - некоторое начальное значение частоты термодатчика в момент окончания теплового импульса;

'Г - значение показателя тепловой инерции термодатчика.

Формирователь 1 импульсов преобразует выходную частоту термодатчика в последовательность прямоугольных импульсов. В некоторый момент времени, когда выходная частота термодатчика _4Qдостигнет фиксированной частоты F_Qчастотного дискриминатора 2, последний формирует импульс и своим выходным сигналом замыкает управляемый ключ 3. При этом на вход счетчика 4 ₄₅ с заданной емкостью N© начинают поступать импульсы термодатчика, преобразованные формирователем 1.

Одновременно по выходному сигналу частотного дискриминатора блок 7 упдавления устанавливает оба счетчика и 5 в нулевое состояние, подготовив их к началу счета.

Счетчик 4 емкостью N © переполняется импульсами формирователя и вы- ₅₅дает импульс переполнения на счетчик результата измерения. Таких импульсов переполнения на протяжении всего процесса измерения (пока остывает тер ³ 4 модатчик до первоначальной температуры) будет, например п. Это число переполнений подсчитает счетчик 5, а сам результат измерения высветится на цифровом индикаторе 6.

Полное количество импульсов, поступивших на вход счетчика 4 за время измерения t* выражается зависимостью ^nrV< ^Fo^{e Ъ/Г})/2) о

При времени измерения, в несколько раз большем предлагаемого, значе ия (например, при t/» 7 Τ') член С «1 и им в полученном выражении можно пренебречь. Максимальная погрешность такого упрощения не превышает при этом десятой доли процента, что для практики теплотехнических измерений вполне достаточно.

Поэтому полученное выражение можно представить в виде

N_o=TF_O) откуда имеем

7> -Т-⁰- п = kn, (3) ^го где k=N_oF_o -коэффициент.пропорциональности, определяемый параметрами устройства и учитываемый в счетчике 5.результата.

Таким образом, количество выходных импульсов, зарегистрированное в счетчике 5 результата, численно равно измеряемому значению показателя тепловой инерции частотного термодатчика. Значение.коэффициента пропорциональности к устройства определяет единицу дискретности измеренного значения С и для повышения точности измерения его достаточно выбрать малым (например, 0,01), что на практике не представляет затруднений.

Предлагаемое устройство имеет преимущества перед известным, так как является более простым и более дешевым.

Claims

i , Изобретение относитс к теплотехническим измерени м и предназначено дл .измерени показател тепловой инерции термодатчнков с частотным вы ходом, например, пьезокварцевых преобразователей температуры. Известно устройство дл измерени показател тепловой инерции термодатчиков с аналоговым выходным сигна лом, действие котор-ого основано на фик сации на кривой разгона контролируемого термодатчика двух значений его выходного сигнала в определенные моменты времени. Однако это устройство без дополнительного преобразовател вида частота-аналог непригодно дл измерени показател тепловой инерции частотных термодатчиков 1 1,. Введение такого преобразовател усложн ет устройство, увеличивает его инструментальную погрешность и снижает точность измерени . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс ус стройство дл измерени показател тепловой инерции частотных термодатчиков , содержащее последовательно соединенные формирователь импульсов и управл емый ключ, блок управлени , счетчик результата измерени с блоком цифровой индикации, а также генератор опорной частоты, умножитель делитель, счетный триггер 2. Недостатком устройства вл етс его сложность. Цель изобретени - упрощение устройства дл измерени показател тепловой инерции частотных термодатчиков . Поставленна цель достигаетс тем. Что в устройство, содержащее последовательно соединенные формирователь импульсов и управл емый ключ, блок управлени , счетчик результата измерени с цифровой индикацией, введены частотный дискриминатор и счетчик импульсов , вход которого соединен с выходом управл емого ключа, а выход 38 со счетчиком результата измерени , причем вход частотного дискриминатора соединен со входом формировател импульсов, а выход с управл ющим входом ключа и блоком управлени , соединенным с установочными входами обоих счетчиков. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит формирователь 1 импульсов выходного сигнала термода чика, частотный дискриминатор 2, управл емый ключ 3, счетчик 4 импульсов имеющий заданную емкость NQ, счетчик 5 результата измерени с блоком 6циф ровой индикации: и блок 7 управлени Устройство работает следующим образом . Ко входу устройства подключаетс исследуемый термодатчик, который подвергаетс тепловому воздействию. После окончани воздействи на термодатчик теплового -импульса, его выходна частота в период регул рного теплового режима измен етс по закону затухающей -экспоненты вида . / г. p(t) F е где F - некоторое начальное значение частоты термодатчика в момент окончани теплового импульса; - значение показател тепловой инерции термодатчика. Формирователь 1 импульсов преобразует выходную частоту термодатчика в последовательность пр моугольных импульсов . В некоторый момент времени, когда выходна частота термодатчика достигнет фиксированной частоты F частотного дискриминатора 2, последний формирует импульс и своим выходным сигналом замыкает управл емый ключ 3. При этом на вход счетчика 4 с заданной емкостью NQ начинают поступать импульсы термодатчика, преобразованные формирователем 1. Одновременно по выходному сигналу частотного дискриминатора блок 7 управлени устанавливает оба счетчика 4 и 5 в нулевое состо ние, подготовив их к началу счета. Счетчик 4 емкостью N о переполн етс импульсами формировател и выдает импульс переполнени на счетчик 5 результата измерени . Таких импульсов переполнени на прот жении всего процесса измерени (пока остывает тер 4 модатчик до первоначальной температуры ) будет, например п. Это число переполнений подсчитает счетчик 5, а сам результат измерени высветитс на цифровом индикаторе 6. Полное количество импульсов, поступивших на вход счетчика 4 за врем измерени t выражаетс зависимостью . N,-jF.);,2) о При времени измерени в несколько раз большем предлагаемого, значе и С, (-например, при t 7 Т) член С 1 и им в полученном выражении можно пренебречь. Максимальна погрешность такого упрощени не превышает при этом дес той доли процента, что дл практики теплотехнических измерений вполне достаточно. Поэтому полученное выражение можно представить в виде пМ„ TFr, . откуда имеем п kn, где (jFQ -коэффициент, пропорциональности , определ емый параметрами устройства и учитываемый в счетчике 5.результата. Таким образом, количество выходных импульсов, зарегистрированное в счетчике 5 результата, численно равно измер емому значению показател тепловой инерции частотного термодатчика. Значение.коэффициента пропорциональности k устройства определ ет единицу дискретности измеренного значени С и дл повышени точности измерени его достаточно выбрать малым (например , 0,01), что на практике не представл ет затруднений. Предлагаемое устройство имеет преимущества перед известным, так как вл етс более простым и более дешевым. Формула изобретени Устройство дл измерени показател тепловой инерции частотных термодатчиков , содержащее последовательно соединенные формирователь импульсов и управл емый ключ, блок управлени , счетчик результата измерени с блоком цифровой индикации, о т л и ч аю щ е е г тем, что с целью упроще 583441 ни устройства, в него введены частотный дискриминатор и счетчик импульсов, вход которого соединен с выходом управл емого ключа, а выход - со Счетчиком результата измерени , причём j вход частотного дискриминатора соединен -со входом формировател импульсов, ,а выход с управл ющим входом ключа и блоком управлени , соединенным с установочными входами обоих счетчиков. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 300783, кл. G 01 К 7/14, 1970.
2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2767163/18-10, кл. G 01 К 15/00, 29.04.79.