SU915544A1

SU915544A1 - Устройство для измерения количества тепла

Info

Publication number: SU915544A1
Application number: SU802997106A
Authority: SU
Inventors: V A Shamaj
Original assignee: V A Shamaj
Priority date: 1980-10-27
Filing date: 1980-10-27
Publication date: 1983-02-23

Description

Изобретение относится к области термометрии, а именно к устройствам для контроля количества тепла, переносимого теплоносителем, в установках, производящих изотопы.

Известно устройство для измерения 5 количества тепла, содержащее термочувствительный элемент, источник питания, измерительную схему С13.

Однако’известное устройство не обладает требуемой точностью изме- 10 рения из-за погрешности, обусловленной техническими характеристиками термометров сопротивления.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ( 5 устройство для измерения количества тепла, содержащее батарею термопар, нагреватель, подключенный через регулятор к источнику . питания и измерителю мощности 12 ]. 20

Но и это устройство также не обладает требуемой точностью измерения из-за погрешности, обусловленной тем, что измерение мощности объекта и нагревателя производится различными батареями термопар, характеристики которых имеют некоторое различие как при установке, так и деградируют в различной степени в процессе эксплуатации, кроме того батареи термопар имеют отличающиеся коэффициенты преобразования. Нелинейность характеристики термопар является дополнительным источником погрешности.,

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Для этого в устройство введены датчик расхода теплоносителя, соединенный с одним йз измерительных преобразователей, усилитель сигнала батареи термопар с. нагрузочным резистором на выходе, термопара, установленная в канале теплоносителя и подключенная к другому измерительному преобразователю с нагрузочным и балластным резисторами на выходе, блоки умножения, цнфропечатающий и пороговый, счетчик импульсов,, интегратор, цифроаналоговый преобразователь, при этом нагрузочные резисторы соединены между собой выводами одной полярности, а их выводы другой полярности подключены к одному входу блока умножения, другой вход которого соединен с выходом измерительного преобразователя сигналов датчика расхода, и один выход блока умножения подключен к входу цифропечатающего блока, к второму входу которого подсоединен другой выход блока умножения через последовательно соединенные интегратор, пороговый блок, счетчик -импульсов и цифро-аналоговый преобразователь, причем второй выход порогового блока подключен к входу интегратора, а выход измери-..... 65

25

30

35

40

45

50

55

60

теля мощности подключен к третьему входу блока умножения.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства..

Устройство содержит батарею 1 .· дифференциально включенных термопар, объект 2 измерения, нагреватель 3, датчик 4 расхода теплоносителя, термопара 5, источник 6 питания, регулятор 7 напряжения, измеритель 8 мощности _; (ваттметр), усилитель 9 сигнала .батареи термопар, нагрузочный резистор 10, первый измерительный преобразователь 11, нагрузочныйи балластный, резисторы 12 и 13, второй измерительный преобразователь 14, блок 15 умножения, цифропечатающий блок' 16, интегратор 17, пороговый блок 18,' счетчик 19 импульсов, цифт роаналоговый преобразователь 20.

Устройство работает следующим, образом.

' Измерение температуры теплоносителя, омывающего объект 2, измеряется батареей термопар, холодные и горячие спаи которой включены соответственно до и после объекта в потоке / теплоносителя. Сигнал батареи термопар усиливается линейным усилителем 9 и выделяется на нагрузочном резисторе 10. Этот сигнал, пропорциональный крутизне преобразования термопар батареи, изменяется при изменении температуры входящего теплоносителя в связи с нелинейностью зависимости термо-ЭДС в функции температуры. Температура теплоносителя измеряется термопарой 5 той же градуировки, что и термопары батареи, усиливается измерительным преобразователем 14 с компенсацией температуры холодных спаев' без линеаризации выходной характеристики и выделяется на резисторах 12 и 13. Резисторы 10 и 12 соединены полюсами одной полярности, а с полюсов другой полярности снимается линеаризованный сигнал разности температур и подается на один из входов блока 15 умножения..

На другой вход блока 15 подан сигнал с выхода измерительного преобразователя 14 сигнала датчика расхода. Сигнал на выходе блока умножения (пропорционален мощности, выделяемой в объекте, поскольку мощность есть произведение разности температур •и расхода с постоянным коэффициентом.

Для повышения точности измерения мощности устройство снабжено схемой калибровки, состоящей из источника 6 постоянного или переменного тока, регулятора 7 напряжения, ваттметра 8 и нагревателя 3. При калибровке показания ваттметра сравниваются с величиной сигнала на выходе блока умножения и определяется коэффициент передачи устройства по мощности,

3

915544

который корректируется коэффициентом передачи блока умножения.

Энергия, выделяемая в объекте за время эксперимента, определяется как интеграл от мощности по времени. Сигнал мощности интегрируется ‘ интегратором 17 до накопления на его выходе единицы энергии., после чего срабатывает пороговый блок, п.ереводя счетчик 19 на единицу энергии. Аналоговый сигнал, а также энергия после преобразования цифроаналоговым преобразователем 20 регистрируется на цифропечйтающем бло·^ ке 16. . '

В предложенном устройстве уменьшена дополнительная погрешность, связанная с нелинейностью характеристики батареи термопар, вызванная изменением температуры теплоносителя от 4,65 до 0,03%. Наличие калибровки позволяет корректировать коэффициент передачи тепломера, сни• жая погрешность измерения с учетом всех влияющих факторов до величины 0,87%. Снижение погрешности в измерении поглощенной дозы облучения

5 приводят к аналогичному снижению разброса количества изотопов, получаемых с разных мишеней.

Наличие измерения мгновенного значения интенсивности облучения

Ю мишеней позволяет выполнить защиту от непредусмотренных бросков тока пучка выше нормы, при которых прогорает мишень и теплоноситель заполняет вакуумный объем, что надолго вы15 водит установку из строя. Кроме того, наличие упомянутых выше измерения и защиты позволяет устанавливать ток облучения на 30¹% выше, не опасаясь прожога мишени, что на одну

2θ треть сокращает время экспозиции и на столько же увеличивает производство изотопов за смену.

Claims

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛА,содержащее батарею термопар, нагреватель, подключенный через регулятор к источнику питания и измерителю мощности, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены датчик расхода теплоносителя, соединенный с одним из измерительных преобразователей, усилитель сигнала батареи термопар с нагрузочным резистором на выходе, термопара, установленная в канале теплоносителя и подключенная к другому измерительному преобразователю с нагрузочным и балластным резисторами на выходе, блоки умножения, цифропечатающий и пороговый, счетчик импульсов, интегратор, цифроан&логовый преобразователь, при этом нагрузочные резисторы соединены между собой выводами одной полярности, а их выводы другой полярности подключены к одному входу блока умножения, другой вход которого соединен с выходом измерительного преобразователя сигнала датчика расхода, один выход блока умножения подключен к первому входу цифропёчатающего блока, к второму входу которого подсоединен другой _с

выход блока умножения через последовательно соединенные интегратор, пороговый блок, счетчик импульсов ζ

и цифроаналоговый преобразователь, причем второй выход порогового блока С подключен к входу интегратора, а выход измерителя мощности подключен К к третьему входу блока умножения.

СО

οι

О1

-и

1

915544
2