Способ определения переходной характеристики теплового прибора

Способ определения переходной характеристики теплового прибора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования переходных процессов в приборах (П), обладающих тепловой инерцией. Цель изобретения - уменьшение погрешности определения переходной характеристики (ПХ). В способе определения ПХ. включающем подачу в рабочую зону П суммы калибровочных синусоидальных колебаний , имеющих разные амплитуду и частоту, и построение ПХ, определяют по меньшей мере одну постоянную П. по которой вычисляют амплитудно-частотную характеристику инерционального теплового звена первого порядка, обратно пропорционально которой увеличивают амплитуду калибровочных синусоидальных колебаний. 1 ил., 1 табл. w Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э G 01 и 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

fi1М гv> 2.у н ь ьв

ЪГ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4810674/10 (22) 04.04.90 (46) 07.06.92. Бюл. N. 21 (71) Институт механики сплошных сред

Уральского отделения АН СССР и Институт органической химии Уральского отделения

АН СССР (72) В,П.Бегишев, С.А,Болгов, А.М.Бузорина, С.H.Ëûñåíêî и В.А.Мансуров (53) 536.6 (088.8) (56) Герасимов С.Г. Теоретические основы автоматического регулирования тепловых процессов. M,: Высшая школа, 1967, с.3445.

Хеммингер В. и др. Калориметрия, Теория и практика. М;: Химия, 1989, с.148-157. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРЕХОДНОИ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕПЛОВОГО ПРИБОРА

Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано для исследования переходных процессов в приборах, обладающих тепловой инерцией.

Известен способ определения переходной характеристики теплового прибора. включающий последовательную подачу в рабочую зону теплового прибора ряда тепловых калибровочных синусоидальных колебаний, имеющих разную частоту и построение переходной характеристики теплового прибора.

Недостатком этого способа является длительность получения полной амплитудно-фазовой характеристики исследуемого прибора в заданном диапазоне частот. обусловленная тем, что измерение необходимо проводить несколько раз. последовательно

„„5U „, 1739268 А1 (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования переходных процессов в приборах (П), обладающих тепловой инерцией.

Цель изобретения — уменьшение погрешности определения переходной характеристики (ПХ). В способе определения tlX. включающем подачу в рабочую зону П суммы калибровочных синусоидальных колебаний, имеющих разные амплитуду и частоту, и построение ПХ, определяют по меньшей мере одну постоянную П, по которой вы.числяютт амплитудно-частотную характеристику инерционального теплового звена первого порядка, обратно пропорционально которой увеличивают амплитуду калибровочных синусоидальных колебаний. 1 ил., 1 табл. изменяя частоту подаваемых на вход колебаний, Особенно это касается тех ситуаций, () когда необходимо установку образца в иэ- сО мерительную ячейку осуществлять различными способами. При этом теплофизические характеристики измерительной ячейки изменяются и для каждого случая требуется определять переходную характеристику прибора.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ определения переходной характеристики теплового прибора, включающий подачу в рабочую зону теплового прибора суммы тепловых калибровочных синусоидальных колебаний, имеющих разные амплитуду и частоту, и построение переходной характеристики теплового прибора.

17392 б8

В этом случае время определения переходной характеристики прибора существенно сокращается, но при такой форме колебаний входной величины амплитуда гармонических составляющих входного сигнала с увеличением частоты уменьшается.

Кроме того, сама тепловая измерительная система является фильтром низких частот, что приводит к дополнительному ослаблению сигнала на высших гармониках, В результате точность определения переходной характеристики прибора в области высоких частот значительно снижается, Цель изобретения — уменьшение погрешности определения переходной характеристики теплового прибора.

Указанная цель достигается тем, что в способе определения переходной характеристики теплового прибора, включающем подачу в рабочую зону теплового прибора суммы тепловых калибровочных синусоидальных колебаний, имеющих разные амплитуду и частоту и построение переходной характеристики теплового прибора, определяют по меньшей мере одну постоянную прибора, по которой вычисляют амплитудно-частотную характеристику инерционального теплового звена первого порядка, обратно пропорционально которой увеличивают амплитуду тепловых калибровочных синусоидальных колебаний.

Предложенный закон подачи калибровочных колебаний позволяет повысить уровень высокочастотных составляющих выходного сигнала за счет увеличения амплитуды этих составляющих в входном сигнале.

На чертеже изображены амплитудночастотная (кривая 1) и фазочастотная (кривая 2) характеристики прибора ДАК1-1А.

Пример, Для испытаний использован микрокалориметр типа Кальве марки ДАК11А.

В паспортных данных тепловая инерция исследуемого микрокалориметра охарактеризована одной постоянной прибора х(х= 240 с).

В первом приближении это означает, что конструкция измерительной ячейки соответствует инерциональному тепловому звену первого порядка. Поэтому за постоянную прибора принимают ее паспортноезначение, а амплитудно-частотную характеристику вычисляют по формула

k.

Авых (o) где k- передаточный коэффициент, устанавливаемый исследователем исходя из ограничений по мощности данного прибора; в- круговая частота (в 2xf).

В рабочую зону прибора подают тепловой калибровочный сигнал, генерируемый источником по закону, определяемому сложением семи синусоид, отличающихся между собой частотой и амплитудой.

Величину амплитуд составляющих калибровочного сигнала с увеличением частоты целесообразно задавать в виде

Авх (а ) =- Яхъе+ (i co) 5

Результаты, полученные предложенным способом, сопоставляют с точными данными, когда калибровочный тепловой сигнал генерируют по синусоидальному закону и подают в измерительную ячейку от. дельно на каждой из указанных частот(при атом амплитуда всех входных сигналов соответствует Ао;Р = const = 0,05 Вт).

На чертеже точки — данные, полученные предложенным способом, а сплошная ли ния- данные, полученные известным способом. .Анализ проведенных исследований по® казал; что с помощью предложенного способа получен с одинаковой степенью точности один и тот же объем информации приблизительно в 7 раз быстрее, чем известным..

Формула изобретения

Способ определения переходной характеристики теплового прибора, включающий подачу в рабочую зону теплового прибора суммы тепловых калибровочных синусоидальных колебаний, имеющих разные амплитуду и частоту, и построение переходной . характеристики теплового прибора, о т л и ча ю шийся тем, что, с целью уМеньшения погрешности определения переходной характеристики теплового прибора, определяют по крайней мере одну, постоянную теплового врибора, по которой вычисляют амплитудно-частотную характеристику

Характеристики исследуемого калибровочного сигнала приведены в таблице.

Количество задаваемых синусоид и = 7 выбрано исходя из требуемой точности определения переходной характеристики микрокалориметра в заданном диапазоне частот, а амплитуду синусоидальных составляющих увеличивают обратно пропорцио- нально вычисленной амплитудно-частотной . характеристике инерционального звена первого порядка.

В процессе исследования регистрируют . изменение выходного сигнала. Расчет переходной характеристики осуществляют изве25 стным способом.

1739268 ф10 гц. Составитель А.Бузорина Техред М.Моргентал Корректор М.Пожо

Редактор А.Козориз

Заказ 1998 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета no изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 инерцианального теплового звена первого рой увеличивают амплитуду тепловых, капорядка. обратно йропорционально кото- либровочных синусоидальных колебаний.