Способ определения показателя тепловой инерции частотных термопреобразователей и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к теплотехническим измерениям и позволяет повысить точность определения показателя тепловой инерции термопреобразователей с частотным выход ным сигналом путем исключения методической погрешности, обусловленной ненулевым конечным значением выходной частоты термопреобразователя. Подсчитывается число выходных импульсов термопреобразователя в трех равных следующих друг за другом временных интервалах с последующим вычислением значения показателя тепловой инерции по расчетной формуле. Устройство, реализующее способ, содержит генератор 2 тактовых импульсов , формирователь 1 импульсов, логические схемы И 4, 5 и 6, логарифмирующие реверсивные счетчики 7, 8, распределитель 3 импульсов., вычитающее 10 и делительное 11 устройства, времякрдовый преобразователь 9 и блок 12 цифровой индикации. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. ( (Л

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 К 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Г10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4251 209/24-10 (22) 27.05.87 (46) 23. 12.88. Бюл. У 47 (71) Львонский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) К.С.Семенистый и Б.Е. Рыцар (53) 536.531(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 798510, кл. G 01 К 15/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Ф 821951, кл. G 01 К 7/14, 1979. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ

ТЕПЛОВОЙ ИНЕРЦИИ ЧАСТОТНЫХ ТЕРИОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к теплотехническим измерениям и позноляет повысить точность определения показателя тепловой инерции термопреобразователей с частотным выход„„SU„„1446494 д 1 ным сигналом путем исключения методической погрешнос ти, обусловленной ненулевым конечным значением выходной частоты термопреобразователя.

Подсчитывается число выходных импульсов термопреобразователя в трех равных следующих друг sa другом временных интервалах с последующим вычислением значения показателя тепловой инерции по расчетной формуле.

Устройство, реализующее способ, содержит генератор 2 тактовых импульсов, формирователь 1 импульсов, логические схемы И 4, 5 и 6, логарифмирующие реверсинные счетчики 7, 8, распределитель 3 импульсов., нычитающее 10 и делительное 11 устройства, времякодовый преобразователь 9 и блок 12 цифровой индикации. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

1446494

Изобретение относится к области теплотехнических измерений и предназначено для определения показателя тепловой инерции частотных термопре образователей, например пьезокварцевых преобразователей температуры, как в лабораторных, так и в заводских условиях.

Целью изобретения является повыше- 10 ние точности определения показателя тепловой инерции частотных термопреобраэователей за счет исключения методической погрешности, обусловленной ненулевым установившимся значением 15 выходной частоты термопреобразователя..

На чертеже приведена функциональная блок-схема устройства, реалиэук щего предлагаемый способ. 20

Устройство содержит формирователь

1 импульсов, генератор 2 тактовых импульсои, распределитель 3 импульсов, три логических элемента И 4-6, два логарифмирующих реверсивных счетчика 25

7 и 8, время — кодовый преобразователь 9, вычитающее устройство 10, делительное устройство 11 и блок 12 цифровой индикации.

Выход формирователя 1 подключен 30 к первым входам трех логических элементов И 4-6, выходы которых соедине. ны с входами сложения и вычитания ло-, гарифмирующих реверсивных счетчиков

7 и 8, а выходы последних через вычитающее устройствэ 10 подключены к первому входу делительного устройства

11..Выход генератора 2 тактовых импульсов соединен с входом распределителя 3 импульсов, первый выход кото- 40 рого подключен к второму входу первого логического элемента 4, второй выход — к второму входу второго логического элемента 5, третий выход к второму входу третьего логического элемента б и к входу времякодового преобразователя 9, а четвертый выход — к входу "Стоп" генератора 2 тактовых импульсов. Выход времякодового преобразователя 9 соединен с

50 вторым входом делительного устройства 11, выход которого подключен к б. а ку 12 цифровой индикации.

Способ осуществляют следующим образом.

Выход исследуемого частотного преобразователя, значение показателя тепловой и ;ерции которого необходимо определить, подключается к входу формирователя 1,импульсов и входу

Пуск генератора 2. На термопреобразователь подается тепловой импульс, В период регулярного теплового режима выходная частота F(t) термопреобразователя изменяется во времени по экспоненциальному закону

F(t) = F, + (F „ — F„)exp(- )

t — F + ЛГ ехр(- )

t о где F„ v F „ P 0 — начальное и конеч- ное значения частоты термопреобразователя соответственно, Fí ь — показатель тепловой инерции термопреобразователя;

t — текущее время.

Формирователь 1 импульсов преоб-. разует выходную частоту термопреобразователя в прямоугольные импульсы, которые через логические элементы

И 4-6, выполняющие роль ключей, управляемых сигналами с соответствующих выходов распределителя 3, поступают в определенной последовательности на входы сложения и вычитания логарифмирующих реверсивных счетчиков 7 и 8.

Генератор 2 тактовых импульсов запускается по входу Пуск сигналом термопреобразователя в момент начала регулярного теплового режима.

Выходные импульсы генератора 2, поступая на распределитель 3, представляющий собой, например, выполненный

íа триггерной линейке кольцевой регистр, появляются поочередно на первом, BTopoN, третьем и четвертом выходах и поступают на вторые входы логических элементов И 4-6.

Длительность dt импульсов на выходах распределителя 3 определяется периодом тактовой. частоты генератора

2. Последний по счету четвертый импульс распределителя 3, поступая на вход "Стоп" генератора 2, выкл|очает его и останавливает работу устройства.

На вход сложения логарифмирующего реверсивного счетчика 7 через логический элемент 4 во время действия первого импульса с выхода распредели-. теля 3 длительностью pt поступает И, импульсов

Qt

N, = ) F(t)ut = F,gt + dF f1 о

1446494

exp(- --) ) .1 г.

ДЕ

1 1 7

lп

2 3 (2) (7) 5 Входной сигнал делительного устройства 11 представляет собой результат измерения, выражаемый зависимостью (7), отображаемый блоком 12 циф10 Ровой индикации °

Поскольку счетчик 7 выполнен логарифмирующими, то на его выходе будет образована кодовая комбинация, пропорциональная значению 1n(N „ — И.).

Аналогичным образом на вход сложения логарифмирующего реверсивного счетчика 8 через логический элемент

5 поступает N7 импульсов,а на его вычитающий вход через логический элемент 6 — N импульсов

«hi

F(t)ctt = F dt + dF (1 — 25

ééi, — ехр(- --)) ехр(- --„-) ю 2gt (4) Д с 1

N l N1.

1n --- — ——

Nz N3

N l М1

1n --- —-N1 NN3 (5) 45

N l И7 7 Š— = ехр(-;) 1 2 1З (6) 55

За второй промежуток времени, равный по длительности первому, на вычитающий вход счетчика 7 через логический элемент 5 поступает N 2 импульсов

74

N> = ) F(t)dt = F dt + 8F i (1 дл к

c3t dt — ехр (- --)3 ехр (- -- ) (3)

6 образуя на выходе счетчика 8 к концу третьего такта кодовую комбинацию, пропорциональную значению 1n(N < — N ) .

Одновременно с третьего выхода распределителя 3 импульс длительностью Лг поступает на вход времякодового преобразователя 9 и преобразуется в кодовую комбинацию, поступающую на вход делительного устройства 11.

На второй вход делительного устройства 11 подается разность кодовых комбинаций

1n(N -(И2) 1n(N 2 N 3) с выхода вычитающего устройства 10.

Разности N., — N 2 и N7 — N 3 не содержат установившегося конечного значения частоты, так как.оно исключается в процессе вычитания импульсов. Отношение указанных разностей числа импульсов равно и

Искомое значение показателя тепловой инерции контролируемого термопреобразователя расчитывается по формуле

Формула изобретения

t. Способ определения показателя тепловой инерции частотных термопреобразователей, заключающийся в подсчете выходных импульсов термопреобразователя на стадии регулярного теплового режима в двух равных следующих друг за другом интервалах времени, отличающийся тем что, с целью повышения точности, дополнительно подсчитывают число выходных импульсов термопреобраэователя в третьем интервале времени, следующем непосредственно за вторым интервалом времени и равным ему по длительности, а значение показателя тепловой инерции термопреобразователя Рассчитывают по формуле где Лс — длительность каждого из трех интервалов времени;

N1 N2 и N — число выходных импульсо в термопреобразователя, подсчитанных в первом, втором и третьем интервалах времени соответственно.

2. Устройство для определения показателей тепловой инерции частотных термопреобразователей, содержащее генератор тактовых импульсов, формирователь импульсов, выход которого подключен к первым входам двух логических элементов И, выходы которых соединены с входами сложения и вычитания,логарифмирующего реверсивного счетчика, и блок цифровой индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены распределитель тактовых импульсов, третий логический элемент И, второй логарифмирующий реверсивный счетчик, вычитающее устройство, время-кодовый преобразователь и делитель1446494

Составитель В. Голубев

Техред М. Моргентал Корректор M. Васильева

Редактор А. Ворович

Тираж 607 Подписное

Заказ 6740/47

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4 ное устройство, при этом вход распределителя импульсов подключен к выхо-, ду генератора тактовых импульсов, первый выход распределителя импуль5 сов соединен с вторым входом первого логического элемента И, второй выход — с вторым входом второго логического элемента И, третий выход — с вторым входом третьего логического элемента И и входом время-кодового преобразователя, а четвертый выход— с управляющим входом остановки генератора тактовых импульсов, первый вход третьего логического элемента Ч подключен к выходу формирователя импульсов, вход сложения второго логарифмирующего счетчика подключен к выходу второго логического элемента И, а его вход вычитания — к выходу третьего логического элемента И, выходы первого и второго счетчиков соединены с входами вычитающего устройства, выход которого подключен к одному из входов делительного устройства, к второму входу которого подключен выход времякодового преобразователя, а выход делительного устройства соединен с блоком цифровой индикации.