Устройство для измерения нестационарных температур

Устройство для измерения нестационарных температур

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 5I 78I2

Союз Советскик

Социалистических республик

1

I (61) Дополнительное к авт. сьид-B) — (22) Заявлено 16.12.74 (21) 08311 =т;::3 (5) ) .111, ь, л — (j. 01 K ", 1/2Я

С 01 К7 14 с присоединением заявки—

Государстоениый комитет

Совета Министров СИр зо делам изобретеиий и открытий

i 23) Приоритет— 53) УДК 536.53 (0SS.8) (43) Опубликовано 15.06.76. Л:o.-летеиь . з 22 (йо) Дата оиуо.i оз«;: ., и.; «, . R.i î (72) Авторы изобретения

В. Г. Зуоов и К. С. Семеннстый

Физико-механический институт АН Украинской l:CP (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

НЕСТАЦИОНАРНЫХ ТЕМПЕРАТУР

Изобретение относится к области теплотехнических измерений и может быть использовано в системах а втоматичеокого контроля и упразления теплопрацессами, например, при измерении температур газовых потоков в нестационарных условиях топлообмена.

Известны устройства для измерения нестационарных температур (1 — 5), в которых осуществл я ется принцип сл едящей,подстройки, т. е. подстройка постоянной времени корректирующего звена осуществляется на протяжении всего переходного процесса, длительность которого ра вна утроенному значению показателя тепловой инерции термодатчика.

В устройстве с последовательной коррекцией инерционности термодатчикоз содержатся последовательно включенные термодатчик с усилителем, диф ференциатор, операционный усилитель и сумматор.

Динамичеакая точность измерения меняющихся температур датчиком с изменяемым показателем тепловой инерции з этом устройстве уменьшается потому, что а зтоматическая на стройка корректирующего устройства осуществляется на протяжении, всего переходного,процесса.

Для повышения динамической точности измерения нестационарных температур путем повышения быстродействия контура самонастройки корректирующей цепи и предлагаемом устройстве управляющий вход операL""Iîíí0ãî усилителя соединен с выходом контура самонастройки, вход которого подключен .к зь.ходу дифференциатора, причем кон5 тур самонастройки состоит из последо вательно соединеннь х д зухполупериадного детектора, дифферг.-щирующей RC-цепочки и тегратора с запоминанием и сбросом аналогового сигнала.

10 На чертеже показана схема описываемого устройства, содержащего термодатчик 1, усилитель 2, цепь коррекции инерционности термодатчика, включающую дифференциатор 3, операционный усилитель 4 и сумматор 5, контур самонастройки б, в который:входит двухполупрозодникозый детектор 7 продифференцирозанного сигнала термодатчика, дифференциру:ощая RC-цепо гка 8 и шггегратор

9 с запоминание..: и сбросом аналогового сигнал а.

Напряжение с зыхода термодатчика 1 после усиленич усил: телеьм 2 поступает на диффере:щиатор 3 и один из входов сумматора

5. На второй вход сумматора 5 проходит c:Iã.IH l от операционного усил ителя 4, который пр.l соответствующем выравнивании масштабных коэффициентов усиления прямого и продифференцированного сигналов термодатчика складывается с усиленным и продифференцироза,uи=|м сигналом и образует скорректиро517812 ванный сигнал, соответствующий входному воздействию температуры.

Скачок температуры произвольного значения и знака, воздействующий на термодатчик

1, вызывает на его выходе напряжение, изменяющееся в регулярном тепловом режиме по экспоненциальному закону. Проднфференцированный дифференциатором 8 сигнал напряжения имеет ма ксимум в mHiHe to, о пределяемой значением постоянной времени ди фференцирования t и показателем TBIIJIQBOA инерции Т термодатчика:

/0 = т!и (Т/т).

РС-цепочка 8 опречеляет момент t дости- 15 жения максимума продифференцированным сигналом термодатчика и запу акает на:время

1, интегратор 9, выходное напряжение U которого за время 1, достигает значения

U = Ът!и (Т/т), где V — окорость нарастания выходного напряжения интегратора, которую можно положить ра вной /т. Напряжение U запоминается и управляет коэффициентом усиления К усилителя 4, хара ктеристика управления которого имеет,вид

К=ехр U с учетом упомянутого выражения для U, К=Т/т, т. е, коэффициент усиления К усилителя 4 при помощи контура самонастройки будет изм еняться,про пор ционал ьно значению показателя тепловой инерции Т термодатчика 1. 35

Двухполупериодный детектор 7 обеспечивает подстройку корректирующего звена «a,к в случае Hapaeòания, так и падения температуры.

Быстродействие контура самонастройки при т ==. 0,01Т может быть меньше времени

1, 0,.05Т.

Формула изобретения

l. Устройство для измерения нестационарных температур, содержащее термодатчик с усилителем, дифференциатор, операционный усилитель, сумматор и контур самонастройки, отл ич а ющееся тем, что, с целью повышения динамической точности измерения, управляющий вход операционного усилителя соединен с выходом контура самонастройки, ;вход .которого подключен ас выходу дифференциатора.

2. Устройство по,п. 1, о тл и ч а ющ е ес я тем, что контур самонастройки состоит из последовательно соединенных,д вухполупериодного детектора, дифферепцирующей RC-це поч ки и интегратора с запоминанием и сбросом аналогового сигнала.

Источники иноформации, принятые во вни,мая:ле при экспертизе:

1. Авт. св. СССР № 213133, М. 1Сл. G 05 F, 19бб.

2. В. E. Шукшунов, «Корректирующие звенья,в устройствах измерения нестационарных температур», М„«Энергия», 1970, стр. 37 — 38.

3. В. Гозлинг, «Применение полевых транзисторов», М., «Энергия», 1970, стр. 105.

4. Авт. св. СССР № 3312б2, М. Ь;л. G О! K

7/02, 1970.

5. Авт. св. СССР № 384027, N. Кл. G 01 К

7/14, 1971.