Устройство для измерения показателя тепловой инерции термопреобразователя сопротивления

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет новысить точность измерения показателя тепловой инерции.путем учета нелинейности термопреобразователя сопротивления. Устройство содержит источник 1 нагрева термопреобразователя , преобразователь 2 тока в напряжение, испытьшаемый термопреобразователь 3, ключ 4, источник 5 измерительного тока, функциональньп преобразователь 6, сумматоры 7 и 14, операционньй усилитель 8 с резисторами 9-11, задатчик 12 температуры окружающей среды, инвертор 13, запоминающий блок 15, схему 16 сравнения, измеритель 17 времезшых интервалов, включаннций в себя генератор 18 счетных импульсов и счетчик 19 импульсов, и ключ 20. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет измерить интервал времени нагрева и охлаждения термопреобразователя 3, который равен величине показателя тепловой инерции. 1 ил. с $3 (Л Тп К) GR 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (б114 G 01 К 15/00

И АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

77

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3681772/24-10 (22) 30.12.83

{46) 07.03.86. Бюл. 11t 9 (7!) Белорусский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. С.11.Кирова (72) В.B.ÏoïèHíåíêî (53) 536.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 626367, кл. G Ol К 15/00, 1976.

Патент СНА Р 3759083, кл. 73-1F опублик. 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ

ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕПЛОВОЙ ИНЕРЦИИ TEPNOПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения показателя тепловой инерции. путем учета нелинейности термопреобразователя сопротивления. Устройство содер„„SU„„1216678 жит источник 1 нагрева термопреобразователя, преобразователь 2 тока в напряжение, испытываемый термопреобразователь 3, ключ 4, источник

5 измерительного тока, функциональный преобразователь.б, сумматоры 7 и 14, операционный усилитель 8 с резисторами 9-11, задатчик 12 температуры окружающей среды, инвертор 13, запоминающий блок 15, схему 16 сравнения, измеритель 17 временных интервалов, включающий в себя генератор !8 счетных импульсов и счетчик 19 импульсов, и ключ

20. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет измерить интервал времени нагрева и охлаждения термопреобразователя 3, который равен величине показателя тепловой инерции. 1 ил.

1216678

Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение при проверке характеристик термопреобразователей.

Целью изобретения является повышение точности измерения показателя тепловой инерции путем учета нелинейности термопреобраэователя сопротивления, На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит источник нагрева термопреобразователя I, например генератор, формирующий импульсы тока определенной амплитуды и длительности, преобразователь 2 тока в напряжение, например резистиввый шпунт, формирующий на своих выводах сигнал (напряжение) проI порцпо алтный току, испытызаемый термопреобразователь 3, ключ 4. источник 5 измерительного тока, функциональный преобразователь 6, например диодпый с нелинейной передаточной функцией обратной по отношению к функции термопреобразователя, устанавливающей связь между его сопротивлением и температурой, первый сумматор 7, вклю-.ающий в себя операционный усилитель 8 с ре.. зпсторами 9-11, причем сопротивления резисторов Hg Б„„п В„„ выбраны такими, чтобы Й /R, =Rg/H„=l/е, где е — основание натуральных логарифмов, эадатчик 12 температуры окружающей среды, в качестве которого может быть использован, любой термопреобразователь, формирующий на выходе сигнал пропорциональный температуре окружающей среды, инвертор 13, второй сумматор 14, запоминающий блок 15, например импульсный детектор со схемой сброса, схему 16 сравнения, измеритель

17 временных. интервалов, включающий в себя генератор 18 счетных импульсов и счетчик 19 импульсов, ключ 20, включенный между выходом источника измерительного тока и выводами термопреобразователя. Наличие в устройстве ключа 20 зависит от схемы используемого источника

5 измерительного тока. В принципе ключ 20 может отсутствовать.

Устройство работает следующим образом, При запуске устройства (цепь запуска не показана) источник 1 тока

55 вырабатывает прямоугольный регулируемый по амплитуде и длительности импульс тока, который поступает че-. рез преобразователь 2 напряжения в ток на термопреобразователь 3 и нагревает его до некоторой температуры Т . В момент окончания импульса нагрев термопреобразователя заканчивается и его температура начинает снижаться по экспоненцпальному закону, стремясь к температуре окружающей среды, в то же время закон изменения сопротивления термопреобразователя во времени будет отличаться от экспоненциального из-за нелинейной характеристики термопреобразователя.

Бо время действия нагревающего импульса ключи 4 и 20 закрыты сигналами, поступающими с выхода преобразователя 2 тока в напряжение, после окончания импульса ключи 4 и 20 открываются, при этом через термопреобразователь 3 начинает протекать ток от источника 5 измерительного тока, а на выводах термо" преобразователя и соответственно на входе функционального преобразователя 6 появляется напряжение, пропорциональное его сопротивлению, нелинейным образом зависящее от его температуры. При этом на выходе функционального преобразователя, характеристика которого выбрана такой, чтобы обеспечить линеаризацию сигнала с термопреобразователя, появляется напряжение прямо пропорциональное температуре термопреобразователя. Этот сигнал вместе с сигналом, пропорционацьным температуре окружающей среды Т от задатчика 12, проходящим через инвертор 13, поступают на вхоцы первого сумматора 7, на выходе которого появляется сигнал, пропорциональный величине (Т,-ТО) /е= ЬТ/е. Сигнал с выхода сумматора 7 одновремепно с сигналом с выхода инвертора 13 поступают на входы второго сумматора 14, на выходе которого формируется сигнал пропорциональный величине (Т +

+ЬТ/е). Этот сигнал через запоминающий блок 15, где он запоминается, до начала воздействия следующего импульса нагрева, поступает на первый вход схемы 16 сравнения, па второй вход которой подается сигнал с выхода функционального преобразова1216678

Составитель В.Куликов

Редактор B.Èâàíoâà Техред С.Иигунова Корректор В. Бутяга

Заказ 996/53 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 теля, пропорциональный температуре термопреобразователя.

Таким образом, в момент прекращения импульса нагревающего тока на схему сравнения подаются сигналы Т=Т =(Т + ТО) и (T +hT/е) и схемы вырабатывает сигнал на измеритель временных сигналов, который с этого момента начнет отсчет времени охлаждения термопреобраэователя сопротивления. B момент времени, когда температура термопреобразователя станет равной Т=Т, +ЛТ/е, схема сравнения вырабатывает стоп-импульс, и отсчет времени прекращается.

Так как за измеренный интервал времени перегрев термопреобразователя уменьшится.в е раз, то этот интервал равен величине показателя тепловой инерции термопреобразователя сопротивления.

Формула изобретения

Устройство для измерения показателя тепловой инерции термопреобразователя сопротивления, содержащее источник нагрева термопреобразователя источник измерительного, тока, ключ, запоминающий блок и схему сравнения, выход которой подключен к измерителю временных интервалов, состоящему из генератора счетных импульсов и счетчика импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения путем учета нелинейности термопреобразователя. сопротивления, в него введены преобразователь тока в напряжение, задатчик температу1О ры окружающей среды, инвертор, два сумматора и функциональный преоб- . разователь, вход которого через ключ подключен к выводам испытываемого термопреобраэователя, подклю15 ченного к источнику измерительного тока, а выход соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого через инвертор подключен к выходу задатчика температуры

20 окружающей среды, а выход подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом инвертора, а выход через запоминающий блок подключен к пер25 вому входу схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом функционального преобразователя, при этом источник нагрева подключен к выводам термопреоСразователя щ через преобразователь тока в напряжение, выход которого соединен с управляющим входом ключа.