Способ определения температуры

Способ определения температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность определения температуры различных объектов, которая может превышать допустимую температуру термопреобразователя. Оценка температуры формируется путем обработки результатов анализа процесса регулярного нагрева термопреобразователя, помещенного в исследуемую среду. Измеряют четыре последовательно следующих интеграла от выходного сигнала термопреобразователя на временных интервалах одинаковой длительности. Перед началом очередного цикла работы термопреобразователь охлаждают, не вынимая из исследуемой среды. Значение температуры среды рассчитывают по приведенной формуле. 2 ил.

СОЮЗ COBE:. ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В V

Cd

С) (2 1) 4603366/10 (22) 09.11.88 (46) 30.08.91. Бюл. M 32 (72) В.Н.Умников, И.А.Бугаков, Г.В.Темников, Н.И.Клюева, А.В.Клюев и В.И.Земсков (53) 536.5 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 1293502, кл. G 01 К 7/00, !985, Авторское свидетельство СССР

N. 1597597, кл. G 01 К 7/00, 1988. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность определения температуры различных обьИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оперативного определения температуры различных объектов, которая может превышать допустимую температуру нагрева термопреобразователя.

Цель изобретения — повышение точности определения температуры эа счет исключения влияния значения тепловой постоянной термопреобразователя.

На фиг.1 графически приведена зависимость выходного сигнала термопреобразователя от времени; на фиг.2 — блок-схема устройства, реализующего предложенный способ.

Устройство содержит термопреобразователь 1 с частотным выходом, кварцевый генератор 2, выход которого соединен с входами распределителя 3 импульсов и делителя 4 частоты. схему 5 сравнения, два входа которой подключены к выходам термопреобразователя 1 и делителя 4 частоты, а ев

ÄÄ5U „„1673870 А1 ектов, которая может превышать допустимую температуру термопреобразователя.

Оценка температуры формируется путем обработки результатов анализа процесса регулярного нагрева термопреобразователя, помещенного в исследуемую среду. Измеряют четыре последовательно следующих интеграла от выходного сигнала термопреобраэователя на временных интервалах одинаковой длительности. Перед началом очередного цикла работы термопреобразователь охлаждают. не вынимая из исследуемой среды. Значение температуры среды рассчитывают по приведенной формуле. 2 ил. выход соединен с одним из двух входов схемы И 6, другой вход которой соединен с выходом распределителя 3 импульсов, охладитель 7, например, термоэлектрический, конструктивно совмещенный с термопреобразователем 1 и подключенный через управляемыи ключ 8 к источнику 9 питания, схемы

И 10-13, выходы которых через соответствующие счетчики 14 — 17 подключены ко входам специализированного вычислителя 18, например микропроцессору, а их входы соединены с выходами термопреобразователя 1 и распределителя 3 импульсов.

Способ осуществляют следующим образом.

С включением питания на схему 5 сравнения поступают импульсы от термопреобразователя 1 и кварцевого генератора 2. В схеме 5 сравнения осущест вляется сравнение текущей частоты термопреобразователя 1 и эталонной частоты кварцевого генератора 2. Если температура термопре1673870 образователя 1, размещенного а исследуемой среде, превышает заданную начальную температуру То, то на выходе схемы 5 сравнения появляется единичный сигнал, который через схему И 6, открытую по второму 5 входу сигналом с выхода распределителя 3 импульсов, поступает на ключ 8. При этом через открытый ключ 8 напряжение питания с источника 9 поступает на охладитель 7, который начинает снижать температуру 10 термопреобразователя 1, Такое принудительное охлаждение термопреобразователя 1 продолжается до тех пор, пока его температура не сравняется с заданной начальной температурой То и даже несколько 15 уменьшится по сравнению с последней.

По окончании этапа охлаждения термопреобразователя 1 ключ 8 закрывается и термопреобразователь 1 начинает нагреваться от среды, искомая температура Тс 20 которой превышает температуру термопреобразователя 1. Начиная с момента времени 1, (см. фиг.1) сигналами с распределителя 3 импульсов начинают последовательно открываться на один и тот же 25 заданный временной интервал At схемы И

10-13. При этом s течение каждого временного интервала в соответствующий счетчик импульсов 14-17 поступают импульсы от термопреобраэователя 1. Тем самым в счет- 30 чиках импульсов 14 — 17 формируются интегралы 11, lz, 1з и 14 от выходного сигнала термопреобразователя 1 за временной интервал At. Так как выходной сигнал термопреобразователя 1 в процессе нагрева на 35 стадии регулярного теплового режима изменяется по экспоненциальному закону Т(с)=

="с-ГГс — То) е, где t — время; r — тепловая постоянная термопреобразователя, то интегралы 11, 1г, 1з и!4 описываются следующей 40 системой уравнений и

11-т. At+ (т,-т.) т (6 -е )

12-т. Лт+ (т.-т.) г (Е Е

1з-т, At+ (т,-т.) т (Е -Е„, 14- Тс . Aт+ (Тс — То) т (е -е -г=

Решая систему уравнений относительно Tc,можно получить расчетное соотношение для определения искомой температуры среды по измеренным значениям интегралов1 — 14 и заданному значению временного интервала At

Т- 11 14 12 13 с

Оценка искомой температуры среды согласно такому соотношению осуществляется в специализированном вычислителе 18.

Ф о р мул а и э обретен и я

Способ определения температуры, заключающийся в интегрировании выходного сигнала термопреобразователя, размещенного в исследуемой среде, в двух последовательных равных интервалах времени на стадии регулярного теплового режима, о тл и ча ющ ийся тем,что, сцельюповышения точности, выходной сигнал термопреобразователя дополнительно интегрируют в двух последовательных интервалах времени, равных первым двум интервалам, а значение температуры среды Тс определяют по формуле

11 14 — 1г 1З с где 11, 1ь 1з, 14 — значения интегралов от выходного сигнала термопреобраэователя нв соответствующем интервале времени: и — длительность каждого из интервалов вре:лени.

1673870

Т

Т

Тр

Составитель В.Голубев

Техред М.Моргентал

Корректор М.Максимишинец

Редактор А.Долинич

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2910 Тираж 380 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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