Устройство для измерения показателя тепловой инерции термопары

Устройство для измерения показателя тепловой инерции термопары

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДБТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свил-ву— (22) Заявлено 18.04.77 (21) 2477359/18 — 10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 25.06.79. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 29.06.79

Государственный комитет

СССР оо делам изаоретений и открытий (72) Авторы изобретения

Н, Г. Ковальчук, Е. С. Полищук, И. Д. Пытель и Л. М. Тищенко (71) Заявитель

Львовский ордена Ленина политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПОКАЗАТЕ 11Я ТЕПЛОВОЙ ИНЕРЦИИ ТЕРМОПАРЫ

Изобретение относится к области температурных измерений, а именно к цифровым устройствам для измерения показателя тепловой инерции термопары.

Известно устройство для измерения показателя тепловой инерции термопреобразователей, содер- 5 жащее усилитель, корректирующее звено, делитель, сумматор, ждущий мультивибратор, счетчик импульсов )1).

Однако низкая помехозащищенность устройст- ва, обусловленная применением в нем корректи- тО руюшего звена дифференцирующего типа, приводит к возрастанию шумов на выходе устройства и снижению точности.

Известно цифровое устройство для измерения показателя тепловой инерции термопреобразовате- т лей, содержащее усилитель, соединенный через переключатель со схемой сравнения, делитель напряжения, генератор счетных импульсов, счетчик импульсов, источник нагрева термодатчика 12).

В этом устройстве термопреобразователь нагрева-.

26 ется током от источника нагрева, после нагрева термодатчик остывает, его выходной сигнал меняется по экспоненциальному закону. Показатель тепловой инерции определяется по параметрам экспоненты.

Недостатком устройства является низкая поме хозащищенность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является цифровое устройство для измерения температуры, работиощее по принципу двойного интегрирования, содержащее последовательно соединенные усилитель, переключатель тактов, интегратор, нуль-орган и ключ, генератор счетных импульсов, соединенньй с ключом, счетчик импульсов, источник опорного напряжения, соединенный с переключателем тЗ).

При измерении показателя тепловой инерции этим устройством показатель тепловой инерции определяется путем снятия кривой охлаждения термопары после ее нагрева с последующей обработкой результатов измерения.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Достигается это тем, что в устройство введены масштабньй резистор, соединяющий выход усилителя с переключателем тактов, дополннтельньй счетчик импульсов, соединенньй через дополнть669225

3 тельный ключ с генератором счетных импульсов, схема сравнения и распределитель импульсов, вход которого соединен с ключом, а выходы через реверсивный счетчик импульсов и счетчик импульсов соединены с входами схемы сравнения, вы5 ход которой соединен с управляющим входом дополнительного ключа.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — временная зависимость выходного наt пряжения усилителя.

Устройство содержит источник 1 нагрева термопары, соединенньй через переключатель 2 с входом усилителя 3, переключатель тактов 4, интегратор 5, нуль-орган 6, ключ 7, генератор 8 счетных

H JlbcoB, HcToBHMK 9 olIopHofo напряжения, coe" диненньй через резистор 10 с переключателем тактов, масштабный резистор 11, счетчик импульсов 12, дополнительньй ключ 13, дополнительньй счетчик импульсов 14, отсчетное устройство-15, реверсивный счетчик импульсов 16, схема сравнения

17, распределитель импульсов 18, блок управления 19.

Устройство работает следующим образом.

К входу устройства подключается исследуемая термопара, которая находится в среде с определен- 25 ной температурой. Переключатель 2 устанавливается в положение "Измерение" (И). Производится измерение температуры среды. В первом цикле измерения через замкнутый (положение а) переключатель тактов 4 происходит заряд емкосп ин- 30 тегратора в течении 20 мс. По сигналу из блока управления переключатель тактов переводится в положение "б", и происходит разряд конденсатора интегратора. Когда заряд конденсатора становится пувным нулю, срабатывает нуль-орган и результат измерения, соответствующий U>, заносится в реверсивньй счетчик импульсов 16. Во втором цикле через масштабный резистор 11 и замкнутый в положение "в" переключатель тактов

4 происходит заряд емкости интегратора в течении @о

20 мс. По сигналу из блока управления переключатель тактов переводится в положение "б" и происходит разряд конденсатора интегратора. В реверсивный счетчик по реверсивному входу заносится показание, соответствующее 0 /е. Трепй цикл измерения проводится после скачка темпера>ры.

Термопара подключается к источнику 1 нагрева термопары, который при помощи юк-.- разогревает гермопару до некоторой температуры, превышающей температуру среды.

Я

После нагрева термопары переключатель тактов

4 переводится в положеиие "в", происходит заряд конденсатора в течении 20 мс. По сигналу из блока управления переключатель тактов переводится в положение "б" и происходит разряд конденсато- >>

4 ра. Результат измерения заносится в реверсивный счетчик. В результате этих измерений в реверснвный счетчик занесено число пропорциональное величине U,+(U,— 0 )/е.

Следующие циклы измерений проводятся при положении переключателя тактов 4 в положение

"а" для заряда конденсатора интегратора и в положение "б" для заноса измерений в счетчик импульсов 12. Эти циклы измерения повторяются до тех пор, пока показания счетчиков 12 и 16 станут равными и сработает схема сравнения 17. Интервал времени т от начала четвертого цикла до момента срабатывания схемы сравнения заполняется импульсами с генератора 8 счетных импуль сов, поступающих через дополнительный ключ

13 в дополнительньй счетчик 14. Результат измерения фиксируется в отсчетном устройстве 15.

Устройство позволяет с высокой точностью измерить тепловую инертность термопары в условиях непосредственной работы термопары по месту ее установки без демонтажа в различных средах и при различных температурах.

Формула изобретения

Устройство для измерения показателя тепловой инерции термопары, содержащее последовательно соединенные усилитель, переключатель тактов, интегратор, нуль-орган и ключ, генератор счетных импульсов, соединенный с ключом, счетчик импульсов, источник опорного напряжения, соединенный с переключателем тактов„источник нагрева термопары, соединенный через переключатель с входом усилителя,бйок управления,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены масштабный резистор, соединяющий выход усилителя с переключателем тактов, дополнительньй счетчик импульсов, соединенньй через донолнительньй ключ с генератовом счетных импульсов, реверсивний счетчик импульсов, схема сравнения и распределитель импульсов, вход . которого соединен с ключом, а выходы через реверсивный счетчик импульсов и счетчик импульсов соединены с входами схемы сравнения, выход которой соединен с управляющим входом дополнителыюго ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 300783, кл. 6 01 К 7/14, 1970.

2. Патент CENA У 3759083, кл. 73 — 1F, 1973.

3. Заявка И® 2322636, кл. G 01 К 7/02, 1975, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

669225 r г

Риг.2

Тираж 765 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Закаэ 3647/33. кпиап ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Куликов

Редактор Е. Гончар Техред 3. фанта Корректор В. Синицкая