Устройство для определения мгновенных значений коэффициента теплоотдачи

Устройство для определения мгновенных значений коэффициента теплоотдачи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МГНОВЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛООТДАЧИ, содержащее преобразователи температуры в напряжение, первый дифференциальный усилитель, входы которого соединены с выходами первого и второго преобразователей температуры в напряжение, второй дифференциальный усилитель, второй вход которого соединен с ЁЫХОДОМ первого преобразователя температуры в напряжение , ключ и блок регистрации, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены третий преобразователь температуры в напряжение, интегратор с разрядным ключом, блок сравнения, генератор импульсов, блок усреднения и триггер, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, второй вход - с выходом блока сравнения , а выход соединен с управляющими входами ключей и через блок усреднения подключен к блоку регистрации, при этом выход первого дифференциального усилителя соединен с первым вхо-§ дом блока сравнения, второй вход косл торого соединен с выходом интегратора , а выход третьего преобразователя температуры в напряжение подключен к первому входу второго дифференциального усилителя, выход которого через ключ подключен к входу интегратора .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1 *

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н дВтС01 СИОЕаГ СВИДКтЯЛЬСтВМ (21) 3274537/18-10 (22) 25.02.81 (46) 15.08.84. Бюл. 9 30 (72) Г.Н.Новопашенный, P.Ì.Ïåòðè÷åíко, A.Ã.Hîâîïàøåííûé и Л.Е.Магидович (71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М.И.Калинина (53) 536 ° 24(088.8) (56) 1. Патент ФРГ Р 2654837, кл. G 01 N 25/18, опублик. 1979.

2. Патент ФРГ М 2939053, кл. 0 01 Н 25/18, опублик. 1980 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МГНОВЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ КОЭФФИЦИЕНТА

ТЕПЛООТПАЧИ, содержашее преобразователи температуры в напряжение, первый дифференциальный усилитель, входы которого соединены с выходами перного и второго преобразователей температуры в напряжение, второй дифференциальный усилитель, второй вход кото„„SU„„1108338 А рого соединен с выходом первого преобразователя температуры в напряжение, ключ и блок регистрации, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены третий преобразователь температуры в напряжение, интегратор с разрядным ключом, блок сравнения, генератор импульсов, блок усреднения и триггер, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, второй вход — с выходом блока сравнения, а выход соединен с управляюшими входами ключей и через блок усреднения подключен к блоку регистрации, при этом выход первого дифференциального усилителя соединен с первым вхо-щ

Q дом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом интегратора, а выход третьего преобразователя температуры в напряжение подключен С, K первому входу второго дифференциального усилителя, выход которого ф через ключ подключен к входу интегратора.

1108338

Изобретение относится к измерениям теплофизических параметров, а именно коэффициента теплоотдачи, преимущественно в поршневых машинах.

Известно устройство для определения коэФфициента теплоотдачи, содержащее бесконтактный измеритель температуры исследуемой поверхности, датчик для регистрации температуры газообразной среды и вычислительную схему j1 1. !

О

Однако это устройство не может обеспечить высокой точности измерения коэффициента теплоотдачи при быстром изменении температуры газовой среды.

Наиболее близким к предлагаемому lэ по технической сущности является устройство для определения коэФфиииент теплопередачи, которое при соотнетствующем расположении термопреобразователей на исследуемом объекте 20 может быть использовано и для определения мгновенных значений коэФФициента теплоотдачи. Устройство содержит преобразователи температуры в напряжение, первый дифФеренциальный 75 усилитель, входы которого соЕдинены с выходами первого и второго преобразователей температуры в напряжение, второй диФференциальный усилитель, второй вход которого соединен с выхо-30 дом первого преобразователя температуры в напряжение, ключ и блок регис трапии (2 . где T — текущее значение температуры газа;

Тщ — значение температуры на тепловоспринимающей поверхностиу

Т„ — значение температуры на некоторой глубине Х от этой поверхности; коэффициент теплопроводности тепловоспринимающей поверхности.

Термопреобразователи преобразователей температуры в напряжение устанавливаются на исследуемом объекте таким образом, чтобы обеспечить измерение температур Т, Т„ и Т . При этом на выходах преобразователей 1,2 и 3 температуры формируются напряжения 0, U и 0<, пропорциональные температурам Тщ, Т„ и Т соответственно., Напряжения 0 и 0„ подаются на входы дифференциального усилителя 4, а напряжения U и U — на входы усилителя 5. В результате, на выходе усилителя 4 возникает напряжение 0 -0„, которое подается на первый вход блока 7 сравнения, а на выходе усилителя 5 — напряжение U -U, которое подается на вход ключа 8. На триггер 12 подаются от генератора б импульсов импульсы с частотой, пропорциональной коэффициенту )/Х.Первый импульс устанавливает триггер в состояние "1". При

Недостатком этого устройства явля- Зя ется низкая точность измерения коэффициента теплоотдачи при быстрых изменениях температуры. Текущий контроль параметров в ходе эксперимента при этом невозможен. 40

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения мгновенных значений коэффициента теп- 45 лоотдачи, содержащее преобразователи температуры в напряжение, первый дифференциальный усилитель, входы которого соединены с выходами первого и второго преобразователей температуры в напряжение, второй дифференциальный усилитель, второй вход которого соединен с выходом первого преобразователя температуры в напряжение, ключ и блок регистрации, введены третий преобразователь температуры в напряжение, интегратор с разрядным ключом,: блок сравнения, генератор импульсов, блок усреднения и триггер, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, второй вход — с 60 выходом блока сравнения, а выход соединен с управляющими входами ключей и через блок усреднения подключен к блоку регистрации, при этом выход первого дифференциального усилителя, 6 соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом интегратора, а выход третьего преобразователя температуры в нап. ряжение подключен к первому входу второго дифференциального усилителя, выход которого через ключ подключен к входу интегратора.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит преобразователи 1, 2 и 3 температуры в напряжение, дифференциальные усилители 4 и 5, генератор 6 .импульсов, блок 7 сравнения, ключи 8 и 9, интегратор, включающий в себя операционный усилитель

10 и конденсатор 11, триггер 12, блок 13 усреднения и блок 14 регистрации.

В качестве преобразователей температуры в напряжение могут быть использованы, например, термоэлектрические преобразователи, подключенные к входу унифицирующих преобразователей, на выходе которых формируется сигнал, пропорциональный измеряемой температуре.

Устройство работает следующим образом.

Коэффициент теплоотдачи может быть определен по формуле

; (т„-т„1 х т -т„

1108338

Составитель В.Куликов

Редактор Л.Алексеенко Техред М.Надь Корректор Е. Сирохман

Заказ 5853/29 Тираж 823 Подписное

BHHHtIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 этом по выходному сигналу триггера размыкается ключ 9 интегратора и замыкается ключ 8, обеспечивая подачу напряжения L — Цд на вход интегратора.

Напряжение на выходе интегратора, поступающее на второй вход блока сравнения, начинает нарастать. В момент равенства напряжений на входах блока сравнения последний вырабатывает импульс, возвращающий триггер в состояние " 0". При этом ключ 8 размыкается, 10 а ключ 9 замыкается, обеспечивая при этом разряд интегратора.

Очередной импульс с генератора 6, следующий с частотой В/Х, снова уста- !5 навливает триггер в состояние "1", и цикл повторяется.

Таким образом, длительно..ть импульсов, получаемых на выхсде триггера, оказывается пропорциональной отнощению температур Т,-T„/Т - Т „ а частота повторения этих импульсов пропорциональна - М /Х. Поэтому среднее значение напряжения, получаемое с помощью блока 13 усреднения и регистрируемое блоком регистрации, пропорционально значению

Использование предлагаемого уст" ройства обеспечивает по сравнению с существующими более высокую точность измерения, резко сокращает время, затрачиваемое на определение коэФФициента теплоотдачи, позволяет получать результат в реальном масщтабе времени.