Всесоязяая h^ пл7ннтн9--fl-^ •- wi if.jtjcr <' * пф. в. бочков
Патент 174398
Классы МПК
Всесоязяая h^ пл7ннтн9--fl-^ •- wi if.jtjcr <' * пф. в. бочков
Иллюстрации
Реферат
174398
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскиз
Социалистических
Реслублик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 14.Х 1963 (№ 861068/26-10) Кл. 421, 802 с присоединением заявки №
Приоритет
Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР
МПК G 01k
УДК 536.532.001.3 (088.8) Опубликовано 27Х1!1.1965. Бюллетень № 17
Дата опубликования описания 19.Х.1965
Автор изобретения
Ф. В. Бочков
Заявитель
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОКИХ СТАЦИОНАРНЫХ
ТЕМП ЕРАТУР
Подписная группа № 171
Известен способ измерения высоких стационарных температур. Он состоит в том, что датчик температуры погружают в среду или приводят в контакт с поверхностью тел, температуру которых измеряют, снимают его показания и первую производную от этих показаний в два момента стадии регулярного теплового режима и вычисляют измеряемую температуру. Второй момент — момент равенства показаний датчика и первой производной (или точка пересечения их KpHBbIx).
Такой способ неточен из-за наличия нелинейной зависимости измеряемой температуры от первой производной показаний датчика.
С целью повышения точности измерения, предлагается показания датчика снимать в моменты их равенства с двумя первыми производными, имеющими разные значения постоянных времени. В этом случае измеряемая температура зависит только от снятых показаний датчика и величин постоянных времени. Истинную температуру среды или поверхности тела определяют по уравнению (ИдС вЂ” R2C2) Уд, Уп, U„R,Ñ вЂ” U„R C, где U„, и U„„, — показания датчика в момент их равенства с двумя их первыми производными (в момент пересечения их кривых);
RIC> и R>C — постоянные времени дифференциатора.
На фиг. 1 приведены расчетные кривые:
ABCD — кривая нагрева датчика, имеющего показатель термической инерции в= 1;
EBMF — первая производная с постоянной времени дифференциатора, в=0,5; ANCL— первая производная с постоянной времени дифференциатора, в=1; В и С вЂ” точки пере10 сечения кривой нагрева с двумя первыми производными (моменты равенства показаний датчика и их первых производных).
На фиг. 2 изображена схема дифференциа. тора с двумя дифференцирующими цепочка1 ми, имеющими постоянные времени RICI u
Й2С2, и автоматическим быстродействующим переключателем П.
На фиг. 3 изображена блок-схема автоматического измерения температуры предло20 женным способом. Датчик температуры 1 быстро погружают в среду или приводят в контакт с поверхностью тела, температуру которого измеряют. Э.д.с. датчика, усиленная в предварительном усилителе 2, одновременно
25 подается в дифференциатор 8, измерительное устройство 4 и вычитающее устройство 5.
Производная ЕВ (фиг. 1) из дифференциатора 8 идет также в вычитающее устройство
5. Разность между производной и э.д.с. дат30 чика поступает в нуль-индикатор О. В точке
174398 (R>C> — Rgb) . U„. U„
U„RgCg — U„ RàCã
Ыист
4lйix 1
07
0,5
Ltnz
ОФ
0,3
C(n<
0,1
01 02 ОЗ 0 0,5 06 0,7 08 0,9 1 СЕн Ï, Т,
Фи2.1 пересечения В в момент т, эта разность равна нулю, и нуль-индикатор б посылает сигнал в запоминающее устройство 7, где запоминается э.д.с. U„, поступившая из измерительного устройства 4.
По тому же сигналу нуль-индикатора б автоматический переключатель П (фиг. 2) отключает одну дифференцирующую цепочку
R>C и подключает цепочку R C, большую по величине, чем первая.
При этом происходит переход из точки М в точку N (фиг. 1), и дифференциатор на выходе выдает производную NCL. В момент т„ она пересекается в точке С с кривой нагрева датчика ABCD, и нуль-индикатор дает сигнал на запоминание э. д. с. У, и одновременно на прекращение процесса измерения.
Из запоминающего устройства 7 значения э.д. с. U„, и U,, подаются в счетно-решающее устройство 8, в котором производятся все операции правой части указанного уравнения, и на его выходе получают U«« — истинную измеряемую температуру.
Так как процесс измерения заканчивается раньше наступления теплового равновесия между датчиком и средой, когда еще чувствительный элемент датчика не прогрелся до измеряемой температуры, то способ позволяет высокие стационарные температуры измерять низкотемпературными датчиками, благодаря чему достигается экономия дефицитных драгоценных металлов.
Предмет изобретения
Способ измерения высоких стационарных температур при кратковременном погружении датчика в контролируемую среду путем снятия его показаний и производной от них в два момента времени стадии регулярного теплового режима, один из которых выбран произвольно, а второй есть момент равенства показаний датчика и его производной и производства вычислений по известной зависимости температуры среды от значения снятых отсчетов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, показания снимают в моменты равенства их со значениями двух первых производных и производят вычисления измеряемой температуры среды по следующей зависимости:
25 где U„, и U„, — показания датчика в моменты равенства их с двумя первыми производными (в моменты пересечения их кривых}; RiC> и Я С вЂ” постоянные времени дифференциа30 тор а. l 74398
Составитель И. Дубсон
Техред Т. П. Курилко Корректор М. П. Ромашова
Редактор P. Чистова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 28B2/15 Тираж 1300 Формат бум. 60+90 /ц Объем 0,27 изд. л. Цена 5 коп.
ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4