Автоматический компенсационный анализатор градиента температур

Автоматический компенсационный анализатор градиента температур

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

Ь 3 О Б Р Е Т Е Н И Я

ttt) 488895i

Со!о) Uueeteких. очи iiè .t!t eeiitiт! о! Вт ооии У

* т с ) i ! (61) Зависимое от авт. свидетельства

I (51) М. Кл. Ст 01k 7,32

I (22) З53я в.:С!го 09.03.73 (2 i ) 1 301577 26-25

l с присос.!иисиисм заявки № (оеуаа с;..ел! в!и кол3итет

Совета ивов!ров СССР

Во делал! и;варе)вини и гп3:,рги)ии (32) Приоритет

Опубликовано 15.10.75, Вюл tcrc«t, № 38

Д IiTII OII) блп ко!3 l !! !! 51 011 tie Ii I II!5! 16).0 1,76! (53 ) Ъ Д К 536,5 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. А. Иванов (71) Заявитель

Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова (54) ABTOMATH×ЕСКИЙ КОМПЕНСАЦИОННЫИ АНАЛИЗАТОР

ГРАДИЕНТА ТЕМПЕРАТУР

Анализ!!Тор относится к измерителям градиента температуры в различны.; средах, регистрам излучений и различных процессов, сопровождающихся теплогыми эффектами, Известен способ измерения температуры характеристик сред, заключающийся в измсрспии скорости перераспределения вещества между двумя пластинами вследствие различия температуры пластин. Существенным 30стоинством основанного па нем прибора является то, что о контролируемой величине судят Iio динамической характерисп3ке (пo характеристике процесса перераспределения), а нс по статической. 11ри этом то titocTt измерения ис зависит от старения кварцевых Ilë Iстив> 0Т у ходоt3 астот, св 533 ан!5ы х со схем пыв ми измсисниями.

Недостаток известного прибора — разовый характер его действия. После перехода всего вещества на поверхность более холодной пластины измснеиия 3астот прекращаются, хотя градиент температуры сохраняется, Для очередного измерения прибор необходимо повсрпуть иа 180, что íс всегда 5)озможно ичи по

t tctII>ttlciI мере Itñó)toáío.

Це)ь изоб, )CTOllliil 3аti IO IOOTi я в 000спс I нии непрерывного ti3»epeи35я разности тсмпср 3T) р. Это;тости г"i, стся 3 а c÷ст Ввсдсип я В а м пулу с кварцевыми пластина.5и тсрмоэлемсита и соединения этого тсрмоэлсмснта с rcucpатОр0л! тОк<3, 3)хо,!ящ! .\! В цсиь.

Конструкция датчика и блок-схема системы измерения изображены liа фиг. 1; на фиг, 2 дан график перепада температур.

Датчик прибора содержит двс кварцевые пластины 1, помещенные в ампулу 2, тепловводы 3 и термомстрическое вещество, введенное в ампулу после создания в ней разряжения. Кварцевые пластины-резонаторы 1 подключены к схемам генераторов 4 и 5 электрических колебаний, выходы генераторов coc;;ttнеиы с входами смесителя 6. Дополни гсльно в прибор введены тсрмоэлсм liT, помещенный внутрь ампулы и состоящий из спасв м T;iлл 7 полупроводник 8 и полупроводник 8 металл 9, 15 частотны!! компаратор 10 и у праВлясмый генератор тока 11. Вход компаратора 10 соединен с выходом смесителя 6, а выход комиаратора -- с цепью управления геиерагра тока

11. Между снератором тока 11 внутренним тер20 моэлементом чсрсз диоды 12 и 13 и реостат

14 включен внсешний термоэлемснт, состоящий из спая полупроводник 15 металл 16.

Г1рибор 17 служит для измерения тока, переключатель 18 — для подключения источника

25 переменного тока.

Прибор работает следующим образом.

При перепаде температуры между поверхностями пластин 1 вещество должно было бы перераспределяться внутри ампулы справа на30 лево. 11ри этом вещество должно было бы и.— рсходить с поьсрхности прагой ilластииы 1 иа

48>8() с) 5

o6j? c>IIiCIIII) ii) к 1.(чi !I(>:>(,".>. . (! i, !! i, >1>) > >: !!

Та, f3 i".3О >1 ОТСС K(l!)) Ii() ?Pa 130!!!i. C Ã!!0, (О, I ?K II()

ОЫ.io 6Ы и рсходиЧ Ь L, Сl>0!I IIO,!Cj? XII(? Гll TLp(>!Оэг!ех!Сита на обращс. Пу!о и пей поисрхность лспой пластины 1 (полупроио,—,I»»(с 01.0 1((1.(t,—

ЦСВЬ1М Э.10КТРОДО .1 ЯВ151 I CSI 1 (P )f(l il 3!I)>УI()11! i I I

ИСРеl.оРодкОЙ) .

1ясто 1! ь!!1 комис)р ятор, > c!Ii j)a I J> т ?I>!I тер loэлсмснты оосспсчивя)(гг со!;iallli0 между поверхностями EI!IvT)?0111!(т р1!оэлсмснгя пс)? сиадa 1 0 >1 псp ятурь! 2 <> 7, I, i! pa В !IОГО !1:3. 1(J 510. >1011<> 13il(и! Пс?1>? Ilcp ella, js . 1, 151 -> !() 0 1(() 0:3

1 P)!03,10) ICI< Г IIPOtl>?)CÊI!10 1 ОК, 1311;3,";K)ill I;I нагрел одного сияя и охляжчс)! fl(другого.

Средняя температура тep)ioa.! 0»CIITa Т (?c f»)0 Iся иеиз!()сипой, распределспис тe»i)cpaтуры внутри прибора соответстпует гря(рику 2 (фиг. 2). Tent)fcpaTypbi обряп>еп))ых дру(к другу поверхпостсй кварцеьых плacTèí и !срМОЭЛСМСПТа 01<сЧЗ Ba!OTCSi 0 jilt! 2KO»b!» II;f PBBными 7 — Л Т в левом отсеке и 7 +Л Т в правом. Перераспределение Вещества iic ироисходит. Протекшощий через термоэлемснт 7 8 — 9

ТОК, В Е. 1 И И И <1 it 13 2 ?? ?? ?? !3 ?? ?? ?? (> и 0 О Р 01 0 С О 0 I

ВеТсТВусТ величине и знаку измеряемого IicрсП Я Д 2 ТЕ <М П С Р Я Т>) РЫ, SI E 3 Л и СТ С и 1 1 3 Х ()1 5! С 11 Ы,1 l) I f EI логом этого псрспяда.

Создание В тсрмоэ;!Смcii i«!10)?011(I;ja !.Ci»icратуры нужной Бсличииы !i 1!Яправлсш:я обеспечивается частот! ым ко Illaðaòoðo;» и I cíñратором тока. 1((?мпяр(ггор сря»;It!3;Icт ра !iiocTEE) Eo , co c)>,! ccIt I 0;151 с иско ОРОЙ роговой частотой, задаваемой пя компяряторс

В Ви,je !To)?o! OBO! I!aft(st»(eиия. 1 (ри panciic! Bc разностиой частоты пороговому зия!(. Пшо сигII ТС 13 > СТ. F C, I I! р 231IOCTfIas! f(!CTOTa П(? СВЫПIЯСТ 1>орОГ0130(3112ченпе или мспьшс пего, Il;l 1311»o jс компяряторя по)113.151стс51 Ifaïðÿ?ксиис тоl 0 fl, !и иl!ОГО

3 П Я К сl, Be, I E! -! I! Я КОТОРОГО:3 I I>111

ДЛЯ ЭТОI О ПСРСПЯД ТСМПСРЯТУPbt 13 TC)??IOB,IСменте, необходимый ток генератора) достигается при различных зиячс:шях разнос. Ги>й частоты. Гс;!и ИЗ)>lсрЯсмый и ")си",;j Tc:>I(!0(? EI !>, рь!

paBC1t иулlо, TO уСТЯ !10!31!пи!я 51СЯ r) a;31;OCТII;) 51 частота равна пороговому знячс)!шо. 1;ели из)>!epяемыЙ тeмпсpaтypиыЙ iпep(.пяд i!e ряt!сl!

ПУЛ!О> TÎ УСТЯ ИОВИВШс) ЯСЯ Pa 3!IOCTf! 2ß 1ЯС I OT)l (6 Oл ь ш е H.>I H f 01 f b EII e порог o B 0 l 0 3 I I

0 б е с и е ч и В я с т и;) В ы х О. I c I(0? 1 l f сl р я ч О р я с и Г и сl л, При котор01! TOK гсисря )оря 0031201 13 Tcf?:>1(3элементе перепад температур, ряпный измеps!el>toity.

Описанный режим pае идеального -с; м, )л,;сита

7 — 8 — 9, в котором совершенно не Выделяется д?коулсво тепло. 11оскольку Б рса iiÄ!0)i Ecf):>!ОЭЛЕ>МСНТЕ ДжОУЛЕВО ТЕПЛО 131!ДСЛ ЯС CSI, ТО при наличии только внутреннего тсрмоэлсмсита создание требуемого перепадя температуры неизбежно сопровождается повышсш)ем средней температуры aepfioa,ic»iciiTa (график 3 (»,,,!!(, !!. 0(i >, 1 <> I >h >J> 1 I. b!<()! (>

i;>>, I >! >>>!11l i(>!!с !! И и I!J>II(>()!> <1. (! ).>1. 1!<1. 11 И III!! .) >1> I 1> I, i (j C>1(?3 I(>I L I C! < 3 Ох, I a ?K, i 21()1!El!if

< I I ñ! I В I! > Ti?(. 1111(. ГО ГС (? >i 0ÝÃIC 1(. I! ТЯ П Р ОТСЕ

I . (С Ь 01(i (I I (. )? () т O f ) Я . < I : i J? L:3 I! ,1 I >I и C I I <1 i! ))011!!(??o i ??p??()????i??>ICI!Т<1 ????” i??,??>КО >I<)C1Ü

OIIP(I jC)!5!011ßß СОО Il()III(. 11!IС >! 11,1()ИI <)ДОИ

ll»Tp(>1!11 I 0 и l! !l(. Ш! IСI (> Гi J)1103, IС)1 0ll 1 a (Olip(. .(Ч! Sl (. i 5I, !3ЫО! Рсl(1 СЯ ll)) II ЕОИС Г f) ) l! J)013?) il! l! ) ! il l i I I ИС)1 c() I I J) oòи1351(. i! !1?i 1 рс!, I i! p ) 01 ся 13

lI f>()II((С(3KCI1,1\ aтяцИи j. (! f)ll pя3. i!I I!1ых Ila и j> 1! I (I!(J) и Г(?), я li(!, I K, I Н) I CI I IIC

Cll<) Sl Il< Р;) T;IC, lb!10 !I"! РС И И СI i? 1 СР )<10ЭЛ» М И.

Условие сохранения сред>10й те )пер пуры внутреннего термоэлсме!п я 11 J) Il малых перепадах те((1пературы - )1)IBciicTBO коли !Сс !3;)

Гспл я, пОГ. totf jsici! o! 0 В,ОГ!o;filo?I ctt ae, и ОЛIIЧССТ!32 ТСПЛЯ, E3blДСЛ51СМОГ() 13() 1!I IÓ 1 Р ii!1Ñ? I

)срмоэлемспте (;!?коулспо Tcllло и Гclïo горя(сгo cilast). Выполпси!3е эчо: о ус3o!3»51;l .?cти : <1 tcsl <????????l???????????? ?? ??????????;??lo ))??????????l??!! Ix спя(ч)., Is!» 1!Яс (ройки прибор помещается !3 cpcsj>, обссисчииаю)цую

J) 213СИСТВО Т(\1 ПЕР;IТ>! J? KBaf)13 01! l ИЛ;IСТИ1! 1 (ЭтОГO ?Ke МОЖНО ДОСТИЧЬ ШУIITИPO!3с)ИИCХI тСП,10В130до В 3 3 2 !со(?ОткОЙ с II>, ë e!3 b! 1! Тс11 л О В 1>1 м

СО> рОГИВГ!СПИЕГ!),;) Череэ терМОЭЛСМСИтЫ HpOIl>, CI(aI(? I EEC(?C»0fIIIbIfI ToK (iIatI)?II?icf?, С

»ошью переключателя). Критерием пращ!Пь)и?й настройки служит отсутствие i!CpepacBpe,jc !c!tits! Бсщсстпа !)Путри прибор 1, 1. е. И(.измсlillocòü !астот ) ) геисратора 4 и,)ч генератор;! 5. Гели при вксиочешш tfcpc»CIII!o!0 тока

IIaoëI0äacòcÿ уменьшение >астот )i и />, 3To

03 I I!!ITO:!bi, jc !51(TCB 60. I I ijIC погло)цястся. 1;ели >ястоты уисли !ИБаются, )". iceò»с сто о(зряч»!ос соотношение. Соотпетст!

301111() II;3110! I st K)T с()1)ро Ги 13, I 0l1 ll()? СОСТЯТЯ,;106! i-!

3 ЯHCB il(. И;3.">10!IiiOCТИ Чя<СЧ ОТ.

11рн прсч)!иль>и?11 настройке прибора В его

«.o;j;jep»(If!3acTcsI ряспрсдс4,!(. ИС тс»ИС)?атур, С(?От))стет)3 I(?Ujpc Грсчфпи> 2 ()>III 2, Ii >()K Г(. >1103,1011 IIT013,1,131! psic ifbl!I !

1)>1,!?Opо)1 7 ()l! 10-feля< т измср510!>)ыЙ перепад

I i >.! I! i f > a 1 >< J > l >l

11 p (хl i. T:I 3 0 6 p (. 1 L II il 51

<)3> 13 0 1! <1Т И ((К И Й К О . .1 И С П С я цп О И И 1>! 11 2 I i a, 113 а

Гор гряд fc!i i a темi Срятур, содср?кащий две

KI3a)? tjcВы0 !1120 Ииь! с Гсп 70ВВО;!яхlи, EIO >feu,ш)пыс 13 I ñp ястизироианпую ампулу с тсрмо»01 РИ 10СЕИ>1! 13СЩ(.СТ!30М И СХСМУ ИЗ?1(>РСИИ 51

J) < !О II 3 (!3»» I (. Ili>PЯ ГО(?ОВ Э,!(КТРI!!I L>CК!)Х КОГ!С— ба 1 И1Й и см(. сит(.,151, О т л и ч Я lo t)j и Й с Я тсм, ()ii >то, с целью обеспечения непрерывного измерения разности температур, Б него ВВсдспы

Виу) рсн)шй термоэлсмеит, по»еще!шый внутрь () >1 ПУЛЫ И CÎC"05!IIIHIl ИЗ Д13 > Х ПОСЛСДОВЯТЕ Ib!I(? сосдинспиых спяСВ материалов с различиой

ЬЧ> J) <100 ??() ?? 13??1;0;(??l, ! Й КО. >! Г)<1 ?? ???????? ??>с ll

488095 с! о р и в. s! с л ы Й Г е и е р а т о р то и а, п р ! ч е: В ход ко м— паратора соединен с выходом смесителя, а высот! — с пенью управления генератора тока, а между генератором и внутренним тсрмоэлементом через диоды и реостат включен внешний термоэле!!ент.!.о, тс!;нтс. .! Л. Ж;!1 нов 1,, !, T. К, рилко

1 сдактор Н. l(oI àí

1Соррс!!-,!!1! T Миронов;!

Заказ 3327!1 1Гз;с ¹ 1351 1 нрав. 10 11о тн !сн!!с

11НИИГ!11 Государстнснного ..омнтста С.онста М !»астров СС С;Р!

Iо л..— !а:! .зоllliL c !!:: !! от р!,!т.!!3

Мосf;ë !, Ж-35, 1

1 нновf)ëô! и, I!1) С,ан! нона,