Способ измерения температуры

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - сокращение времени, необходимого для проведения измерений и определения измеряемой температуры среды при сохранении требуемой точности измеЖ 7 рения. Первое измерение температуры термопреобразователя 1 производится после подачи на него от регулятора 2 мощности. Полученное значение температуры регистрируется прибором 4. В момент времени t. по сигналу танмера 5 мощность, подводи шя к термопреобразователю 1, увеличивается, после чего проводятся второе и третье измерения температуры в моменты времени t, и t . По окончании третьего измерения подводимая к термопреобразователю 1 мощность снижается. Работа таймера 5 организована так, чтобы tj- t t. Измерение при указанных условиях зна чения температур при заданных мощностях нагрева термообразователя 1 определяет температуру контролируемой среды. 1 ил. - с & (Л 00 СО ел 00 Vv V V

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19! (11) (5ц 4 " О! К 3/14, 7/)6 вскрыв

2 ° л. f F.(,"ô q

Я j(> jyij(. q 1

БЮлмэ Мл

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕ)-!НЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 4035063/24-10 (22) 10.03.86 (46) 23.08.87.Бюл. ))- 31 (71) Особое конструкторско.-технологическое бюро Физико-технического института низких температур AH УССР (72) С.П.Логвиненко, В.С.Мотузко и С.С.Плохов (53) 536.53 (088.8) (56) Патент Японии 1) 53-23)84, кл. G 01 К 3/14, опублик.)978, Авторское свидетельство .СССР

М- 678337, кл. G О1 К 7/16, 1977. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМ!1ЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения сокращение времени, необходимого для проведения измерений и определения измеряемой температуры среды при сохранении требуемой точности измерения. Первое измерение температуры термопреобразонателя 1 производится после подачи на него от регулятора

2 мощности. Полученное значение температуры регистрируется прибором 4.

В момент времени t по сигналу тай7 с мера 5 мощность, подводимая к термопреобразователю 1, увеличивается, посЛе чего проводятся второе и третье измерения температуры н моменты времени t„ и t . По оконча3 нии третьего измерения подноцимая к термопреобразователю 1 мощность снижается. Работа таймера 5 организована так, чтобы

Измерение при укаэанных условиях значения температур при заданных мощностях нагрева термообраэонателя 1 определяет температуру контролируемой среды. 1 ил.

13321

Изобретенис относится к измери-тельной трхнике и может быть использовано преимущественно при измерениях низких температур жидких или га5 зовых сред реэистивными термопреобразователями, когда влияние измерительного тока не позволяет достичь

58 температуры термопреобраэолателя 1 и затем в момент времени t — третье измерение температуры термопреобразователя. Значения температуры & и аз, полученные при втором и :-ретьем измерениях, регистрируются прибором

4. По окончании третьего измерения нием

50 полного теплового равновесия измерительного термопреобразователя и исследуемой среды.

Целью изобретения является сокращение времени, необходимого для проведения измерений и определения измеряемой температуры среды при сохранении требуемой точности измерения.

На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего предложенный способ измерения температуры.

Устройство содержит термопреобраэователь 1, подключенный к регулятору ? мощности и вторичному измерительному преобразователю 3, связанному с регистрирующим прибором 4, и таймер 5, подключенный к регулятору

2 мощности, вторичному измерительно— му преобразователю 3 и регистрирующему прибору 4.

При использовании термисторного преобразователя сопротивления в качестве регулятора мощности и вторичного измерительного преобразователя может быть использовано устройство стабилизации, в котором путем введения нелинейной обратной связи мощность. подвОдимая к термистору, под- . держивается постоянной и эа счет использования временной экспоненциальной функции выходной сигнал устройства пропорционален температуре термистора.

Способ осуществляется следующим образом.

Первой измерение температуры термопреобраэователя производится в установившемся тепловом режиме после подачи на него от регулятора 2 мощности Р . Значение температуры

8,, соответствующее указанной мощнос ти и полученное вторичным измерительным преобразователем 3, регистрируется прибором 4. По окончании первого измерения в момент времени по сигналу таймера 5 подводимая к термопреобраэователю 1 мощность увеличивается до значения Р . После чего в момент времени и по сигналу

2 таймера 5 проводят второе измерение. температуры мощность, подводимая к

1п термопреобразователю 1 снижается до прежнего уровня. Работа таймера организована таким обраэом, что для моментов времени t„,t u t спраз ведливо соотношение

IS Измеренные при вышеуказанных условиях значения а „ а и 9„температуры термопреобразователя йри заданных мощностях его нагрева Р u P однозначно определяют температуру

20 контролируемой среды, которая рассчитывается следующим образом, Известно, что нагрев те,- а мощностью Р, обменивают:.гося ".åïëîì с окружающей (контролируемой ) средой, описывается дифференциальным уравне—! Л В

Р = с/(е- Т} + С» --- (1)

2 dt где Ы вЂ” коэффициент теплообмена тела с окружающей средой;

С вЂ” теплоемкосвь тела „ текущее время"„

9 — температура тела;

Т вЂ” температура окружающей среды.

Решение линейного неоднородного дифференциального уравнения (11, найденное с учетом нача;ьных условий

4„ 6(t о) а p (в T) имеет вид „/

В() = e,+(P )Р -1) (e -Г) (1-е ) 45 ак как измерения В (1 ) пров Одят— ся через равные интервалы времени (t3 - =- t2- tÄ и полагая t„= О, получаем систему уравнений

/ а(,)=а2=а„(P2(P; )Л- )("-!

1(2, ) e g 4(р IP <) 18, т)(2 - )! решение которой относ.ительно Т имеет вид (д — 6, )(P /Р - 1) .,2». —,,— 8,)

1 .1:121 58 т = е1 где,у

Составитель В.Голубев

Редактор Г.Волкова Техред М.Дидык Корректор С.ц1екмар

Заказ 3822/36 Тираж 776 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

С помощью проведенных изме pE! H ий можно одновременно определить и показатель теплсвой инерции, термопреобраэователя.

11z

/1 (--- --) о

Значение Тц может быть использовано для оперативной оценки дина10 мических характеристик термопреобразователя и нахождения возможных ошибок измерения температуры.

Формула изобретения

Способ измерения температуры, заключающийся в нагреве термопреобраэователя, размещенного в контролируемой среде, последовательных иэме20 рениях температуры термопреобраэователя при двух фиксированных различных мощностях нагрева и последующем определении температуры среды расчетным путем, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью сокращения времени проведения измерений, при второй фиксированной мощности нагрева проводят дополнительное измерение температуры термопреобраэователя, причем второе и третье измерения тем пературы термопреобраэователя проводят в процессе установления ста— ционарного режима его нагрева через два равных промежутка времени, которые отсчитывают от момента включения второй фиксированной мощности нагрева, а величину измеряемой температуры среды рассчитывают по формуле (-О,)

1 (Р, /Р, -1) (г Е, — В, - В, >

0 — значения темпера3 туры термопреобразователя во время первого, второго и третьего измерений соответственно; — мощности нагрева термопреобразователя.