Устройство для измерения температуры

Устройство для измерения температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКРМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

{и>78 1 605

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свмд-ву— (22) Заявлено 160878 (21) 2655407/18-10 с присоединением заявки Но (23) ПриоритетОпубликовано 231180 Бюллетень ¹ 43

Дата опубликования описания 231180 (51) М К„з

G 01 К 7/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 536.53 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г.К. Арутюнов и Я.A. Пятигорский (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт автоматизированных систем метрологии (54) УСТРОЯСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит входной преобразователь 1, блок 2 вычисления производных, первый 3 и второй 4 блоки определения времязависимого параИзобретение относится к температурным измерениям и может быть использовано для измерения температуры в процессах, вызывающих изменение параметров термопреобразователей

s процессе измерения;

Известно устройство для измерения температуры, содержащее термопреобразователь„ блоки вычисления производных, делитель, в котором при измерении температуры осуществляется учет параметров термопреобраэователя 1 .

Однако это устройство не обеспечивает высокой точности измерения тем- f5 пературы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения температуры, .содержащее входной преобразователь, 2О выход .которого через ключ подключен ко входу блока вычисления производ- ных, блок моделирования входного воздействия, входы которого подключены к выходам ключа и блока вычисления 25 производных, а выход через блок двойного дифференцирования соединен с блоком управления, выход которого соединен с ключом. В этом устройстве ,прн измерении температуры учитывают- 39 ся постоянные параметры термоприемника j2) .

Однако устройство не может быть использовано для измерения температуры с высокой точностью, так как параметры термопреобразователя изменяются в процессе измерения по произвольному закону.

Цель изобретения — повышение точности измерения температуры.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены два блока определения времязависимого параметра, причем вход первого блока определения времязависимого параметра соединен с выходом первой, второй и третьей производной блока вычисления производных, вход второго блока соедйнен с выходами второй, третьей и четвертой производной блока вычисления производных, а выходы соединены с блоком моделирования входного воздействия.

781605 мейра, блок 5 моделирования входного воэдействйя, блок 6 двойного дифференцирования, блок 7 управления и ключ 8.

Входной преобразователь 1 (термопреобразователь) служит для преобразования измеряемой температуры в уровни электрического напряжения, выход его через ключ 8 подключен к блоку

2 вычисления производных, обеспечивающему Формирование производных . выходного сигнала преобразователя до 4-ro порядка на первом, втором, третьем и четвертом выходах соответственно. Блок 7 управления совместно с клюI чом 8 обеспечивает кусочно-линейную 15 аппрбйСймацию нелинейно изменяющегося во времени входного воздействия.

-Блоки 3 и 4 определения времязависимого параметра определяют коэффициенты дифференциального уравнения, gp которым описывается входной преобразователь.

В реальных условиях термопреобра эователь помещается в защитную оболочку и образует с ней сложную систему, описываемую дифференциальным уравнением 2-го порядка 2% + »(), Щ ) = 6(Ц(1) д 0(4) dUH, 30 где 2(-) =(I p» 53й,к и Т, (с) =цз» (3, (,„„у ! t » (э с к — .коэффициенты диф- „ ференциального уравнения, зависящие от времени, О(с) - показания термоприемника, 06 — коэффициент конвек- 35 тивного теплообмена между термоприемником и средой, температура которой подлежит измерению, этот коэффициент в процессе прогрева изменяется, т.е. он является функцией от времени а к = f(t), 8 (t) — измеряемая тем- 40 пература среды. оказ/Сэ 8z, "оЬз/Соь (5 . Ь /Сов где С, Coe — полные теплоемкости термочувствительного 45 элемента и оболочки соответственно,.

Sýи Боб пощади поверхности элемента и оболочки соответственно, 50 коэффициент теплопередачи между оболочкой и чувствйтельным элементом, который также изменяется в процессе прогрева, т.е. явяяется функцией времени.

Устройство работает следующим об " "зом

Сигнал с выхода входного преобразователя 1 U(с), зависящий от изме- 60 ряемой температуры 9(t) согласно с уравнением (1) через уйравляеьый ключ 8 подается на вход блока 2 вычйсления производных. Формируеьие на первом, втором, третьем и 65

4 четвертом выходах блока 2 значения производных Р (t ), Ю(t ), U((t )

О 4)(с), подаются на входы блоков 3 и 4

/ определения времязависимых параметров Т»(с), Т2 (с) . На вход блока 3 подводятся сигналы О (t), О. (t), Ф (с), ОР(с),- в котором по алгоритму

Т, (с) О(1(с)+2Т> (с) О (с)+Т» (с) О (с)+

+Р(с) =0 (2) определяется параметр Т (t); Опреде» ление параметра Tg(t) производится по значениям ОР1(t), О((с ), О(4 (с ) при помощи блока 4 согласно алгоритму

T (t)U t)+2T>(t)u (t)+ 2 (Полученные на выходах блоков 3 и

4 значения Т»(t) и Т2(t) подаются на вход блока 5 моделирования входного воздействия, на выходе которого образуется искомый входной сигнал

Я (t), так как блок„5 формирует два произведения Т, (с) О (с) и Т (t) М/(с) и суммирует их вместе с u(t) .

Таким образом, определяются как параметры входного преобразователя, так и сам входной сигнал.

Наличие новых элементов, блоков определения времязависимого параметра, повышает точность измерения температуры, что позволяет расширить сферу применения устройства в народном хозяйстве.

Формула изобретения

Устройство для измерения темпера-, туры, содержащее входной преобразователь, выход которого через ключ соединен с входом блока вычисления производных,. блок моделирования входного воздействия, входы которого. подключены к выходам ключа и блока вычисления производных, а выход через блок двойного дифференцирования соединен с блоком управления, выход которого соединен с ключом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности.йзмерения, в него введены два блока определения времязависимого параметра, причем вход первого блока определения времязависимого параметра соединен с выходом первой, второй и третьей производной блока вычисления производных, вход второго блока соединен с выходами второй, третьей и четвертой производной блока вычисления производных а выходы соединены с блоком моделирования входного воздействия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Коротков П.A. и Лондон Г.Е.

Динамические контакты измерения тепловых величин. Л., "Машиностроение", 1974, с. 207.

2. Авторское свидетельство СССР

9498628, кл. G Об G 7/38, 17.04.74 (прототип).

Составитель В.Голубев

Техред N. Табакович Корректор Л.Иван

Редактор Л.Кеви

Заказ 8114/43 Тираж 713 Подписное

ВНИИПИ Гбсударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4