Устройство для измерения нестационарного теплового потока

 

Изобретение относится к области теплометрии, моделирования и регулирования тепловых процессов. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства. Термочувствительные элементы (ТЭ) 1 и 2 формируют сигналы о температуре, поступающие в сумматор 3, где суммируются с сигналом обратной связи, поступающим с усилителя 7. На выходе сумматора 3 формируется сигнал, который интегрируется в интеграторе 4 и поступает вместе с сигналом с выхода ТЭ 1 в сумматор 5, а далее - в усилитель 6, на выходе которого непрерывно формируется сигнал о тепловом потоке в первой точке, зависящий от текущих и прошлых значениях температур в двух точках на объекте. Использование способа прямой и обратной связи минимизирует погрешность и обеспечивает помехоустойчивость. 1 ил. о S (Л с rsD rsD 4: а О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5i)4 G 01 К 17/08 г с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3809788/24-10 (22) 31. 10. 84 (46) 15.04.86. Бюл. N - 14 (71) Институт технической теплофизики

АН УССР и Опытное конструкторскотехнологическое бюро с экспериментальным производством теплофизического приборостроения Института технической теплофизики AH УССР (72) С.А.Сергеев (53) 536.532(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 397785, кл. G 01 К 17/08, 1971.

Авторское свидетельство СССР

Р 1024751, кл. G 01 К 17/08, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНОГО ТЕПЛОВОГО ПОТОКА (57) Изобретение относится к области теплометрии, моделирования и регули—

ЛК, 1224616 A рования тепловых процессов. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости устройства. Термочувствительные элементы (ТЭ) 1 и 2 формируют сигналы о температуре, поступающие в сумматор 3, где суммируются с сигналом обратной связи, поступающим с усилителя 7. На выходе сумматора 3 формируется сигнал, который интегрируется в интеграторе 4 и поступает вместе с сигналом с выхода ТЭ 1 в сумматор 5, а далее — в усилитель 6, на выходе которого непрерывно формируется сигнал о тепловом потоке в первой точке, зависящий от текущих и прошлых значениях температур в двух Ж точках на объекте. Использование способа прямой и обратной связи минимизирует погрешно,".ть и обеспечива- С ет помехоустойчивость. 1 ил.

1224616 — к q

2 4

К и

3 5

ЗА

3 1, L

К ос. у

a= --t

P = (к„а) dÃ, где — время.

Сигнал р с выхода и сигнал t с выхода

1 поступают в сумматор которого формируется интегратора 4 источника 1

5, на выходе сигнал — + о=К У

Изобретение относится к теплометрии, моделированию и регулированию тепловых процессов и может быть использовано для определения нестационарных тепловых потоков в энергетике и теплофизике.

Цель изобререния — повышение помехоустойчивости устройства.

На чертеже показана структурная схема устройства для измерения нестационарного теплового потока.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 термочувствительные элементы, подключенные соответственно к первому и второму входам второго сумматора 3, выход которого подключен,к входу интегратора 4, выход которого подключен к второму входу первого сумматора 5, первый вход которого подключен к первому термочувствительному элементу 1, а выход — к входу первого усилителя 6, выход которого является выходом устройства

1 и связан с входом второго усилителя

7, выход которого подключен к третьему входу второго сумматора 3.

Устройство работает следующим образом.

Термочувствительные элементы 1 и

2, установленные в точках по направлению теплового потока, непрерывно формируют сигналы t„ и t о температуре, которые поступают в сумматор 3, где алгебраически суммируются с сигналом F обратной связи, поступающим с усилителя 7.

На выходе суматора 3 непрерывно формируется сигнал который далее интегрируется в интеграторе 4 с коэффициентом К, так что на выходе интегратора формируется сигнал

Этот сигнал поступает в усилитель 6 с коэффициентом усиления К

Выходной сигнал q усилителя 6, 1 равный и используется в качестве определяемого устройством теплового потока в первой точке. Этот сигнал поступает в усилитель 7, имеющий коэффици5 ент усиления К„, так что сигнал Е на выхоле усилителя 7 равен

Этот сигнал поступает на вход сум10 матора 8 s качестве сигнала обратной связи, Таким образом, на выходе усилителя 6 непрервыно формируется сигнал

q о тепловом потоке в первой точке, 1

15 зависящей от текущих и прошлых значений температур в двух точках на объекте.

Способ подключения прямой связи по t и обратной связи по q выбра1 1

20 ны таким образом, что минимизируются погрешность, число усилителей и обеспечивается помехоустойчивость.

Коэффициенты усиления К„, К, К„ подбирают из условия согласовайия

25 размерностей и уменьшения погрешностей. Модельными экспериментами установлено, что наилучшее согласование с известными точными аналитическими результатами и точными значениями

30 теплового потока достигается, если

К„, К и К, равны соответственно

40 где p — коэффициент теплопроводности с — объемная теплоемкость;

L — расстояние между первой и второй точками по направле45 нию теплового потока.

При подборе коэффициентов предполагается,, что тепловой поток имеет положительный знак, если он направ50 лен от первой точки к второй.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения нестацио55 нарного теплового потока, содержащее первый и второй термочувствительные элементы, первый усилитель и первый сумматор, о т л и ч а ю щ е е с я

1224616

Составитель Н.Макаров

Редактор Н.Киштулинец Техред И.Попович Корректор С.Черни

Заказ 1941/39 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул Проектная, 4 тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены интегратор, второй усилитель и второй сумматор, к первому и второму входам которого подключены соответственно первый и второй термочувствительные элементы, а его выход через интегратор связан с вторым входом первого сумматора, первый вход которого.подключен к первому термочувствительному элементу, а выход — к входу первого усилителя, выход которого является выходом устройства и связан с входом второго усилителя, выход которого подключен к третьему входу второго сумматора.