Устройство для решения задач теплопроводности

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ, содержащее Я-сетку , состоящую из фоторезисторов, оптически связанных со светодиодами, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены делитель напряжения, три блока сравнения, два сумматора, два интегратора и блок питания, выход которого подключен квходу делителя напряжения, первый, второй и третий выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого, второго и третьего блоков сравнения, вторые входы которых подключены к соответствующим центральным узлам R -сетки, выход первого блока сравнения соединен с первым входом пер- . вого сумматора, выход второго блока сравнения подключен к первому входу второго сумматора и к второму входу первого сумматор а, выход которого соединен с входом первого интегратора,выход которого подключен к первому выводу первого светодиода, второй вывод § которого соединен с шиной нулевого потенциала, выход третьего блока сравнения подключен к второму входу второго сумматора, выход которого соединен с входом второго интегратора , выход Которого подключен к первому выводу второго светодиода, второй вьшод которого соединен с шиной нулевого потенциала. сл о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО1.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) 01) З(50 С 06 G

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н AB TOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

И - -. ." с (21) 3590399/18-24 (22) 06.05.83 (46) 23.09.84. Бюл. N - 35 (72) Ю.M. Мацевитый (71) Институт проблем машиностроения

АН Украинской CCP (53) 681.333(088.8) (56) 1. Коздоба Л.А . Электрическое моделирование явлений тепло- и массопереноса. М., ".Энергия", 1972, с. 296.

2. Авторское свидетельство СССР

У 437100, кл. С 06 G 7/48, 1973 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ, содержащее -сетку, состоящую из фоторезисторов, l оптически связанных со светодиодами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены делитель напряжения, три блока сравнения, два сумматора, два интегратора и блок питания, выход ко-торого подключен к входу делителя напряжения, первый, второй и третий выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого, второго и третьего блоков сравнения, вторые входы которых подключены к соответствующим центральным узлам

К -сетки, выход первого блока сравнения соединен с первым входом первого сумматора, выход второго блока сравнения подключен к первому входу второго сумматора и к второму входу первого сумматора, выход которого соединен с входом первого интегратора,выход которого подключен к первому выводу первого светодиода, второй вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала, выход третьего блока сравнения подключен к второму входу второго сумматора, выход которого соединен с входом второго интегратора, выход которого подключен к первому выводу второго светодиода, второй вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала.

1115071 2

10 l5

30

40

У 1 т,. 1 а

Целью изобретения является повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тдм, что в устройство, содержащее -сетку, состоящую из фоторезисторов, оптически связанных со светодиодами, введены делитель напряжеS0

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для решения инверсных задач теплопроводности.

Известно устройство для определения коэффициента теплопроводности, содержащее сеточную модель, блоки сравнения, интеграторы, функциональные преобразователи, делители напряжения, блок задания нелинейности (1l.

Однако это устройство достаточно сложно и громоздко.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для моделирования нелинейных процессов, содержащее сетку резисторов, источник светового излучения, оптически .связанный с фотоприемником, включенным в плечи сетки резисторов, функциональный амплитудночастотный преобразователь и соединенный с его входом резисторный элемент, подключенный к узлу сетки резисторов, усилитель, входом соединенный с выходом функционального амплитудно-частотного преобразователя, причем выход усилителя подключен к источнику светового излучения 21.

При всех положительных качествах известного устройства, проявляющихся при решении нелинейных задач, оно не может быть. использовано для решения инверсной задачи теплопроводности. Кроме того, в устройстве регулирование ведется путем минимизации разности между потенциалом в какомто определенном узле сетки и потенциалом-аналогом заданной температуры в соответствующей точке тела.

Это не совсем точно, поскольку проводимость фоторезистора, включенного между двумя узлами сетки, должна определятся в результате минимизации разностей соответствующих потенциалов в обоих узлах, так как при использовании метода конечных разностей коэффициент теплопроводности между злами rl .и n + ния, три блока сравнения, два сумматора, два интегратора и блок питания, выход которого подключен к входу делителя напряжения, первый, второй и третий выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого, второго и третьего блоков сравнения, вторые входы которых подключены к соответствующим центральным узлам 12 -сетки, выход первого блока сравнения соединен с первым входом первого сумматора, выход второго блока сравнения подключен к первому входу. второго сумматора и к второму входу первого сумматора, выход которого соединен с входом первого интегратора, выход которого подключен к первому выводу первого светодиода, второй вывод которого соедийен с шиной нулевого потенциала, выход третьего блока сравнения подключен к второму входу второго сумматора, выход которого соединен с входом второго интегратора, выход которого подключен к первому выводу .второго светодиода, второй вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит делитель 1 напряжения, блоки 2 сравнения, сумматоры 3, интеграторы 4, 1 -сетку 5, состоящую из фоторезисторов 6, светодиоды 7 и блок 8 питания.

Устройство работает следующим образом.

После подключения модели и подачи сигналов, моделирующих граничные условия, в узлах -сетки устанавливаются потенциалы, пропорциональные температуре, которые поступают на входы блоков 2 сравнения, на вторые входы которых подаются с делителя 1 напряжения сигналы, моделирующие заданную температуру в соответствующих точках модели. Сигналы рассогласования с выходов блоков 2 сравнения подаются на входы сумматоров 3, после чего суммирующие напряжения поступают на входы интеграторов 4. С выходов интегратора

4 ток через светодиоды 7 уходит на нулевую шину, вызывая свечение светодиодов 7, управляющих фоторезисторами 6. Изменение сопротивлений фоторезистаров 6 приводит к перераспределению напряжений в узлах пассивной модели R --сетки 5, 1115071

l

Р

Составитель В. Рыбин

Редактор А. Шишкина Техред Л,Мартяшова Корректор Е. Сирохман

Заказ 6772/36 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 что вызывает изменение сигналов рассогласования, а следовательно, величины токов, идущих через источники светового излучения — светодиоды 7. Регулирование происходит до тех пор, пока потенциалы в узловых точках пассивной модели -сетки 5 не станут равными потенциаламаналогам заданной температуры в соответствующих точках тела, формируемым в делителе 1 напряжения . Это будет соответствовать тому, что проводимости фоторезисторов стайут пропорциональны истинным значениям коэффициента теплопроводности на соответствующем участке тела. Величина проводимости (или коэффициента теплопроводности) может быть определена по напряжению на выходе интегратора, если прерварительно соответствующим образом протарировать это напряжение.

Предлагаемое техническое решение по сравнению с известными устройствами обладает тем преимуществом, 10 что за счет введения делителя напряжения, блоков, сравнения, сумматоров, интеграторов учитывается изменение потенциалов в обоих узлах сетки, между которыми включен регулируемый элемент, что дает возможность решать инверсные задачи теплопроводнос ги.