Устройство для измерения нестационарных

 

О П И С А Н И Е 363874

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Соеетскит

Сапиалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства № —Ч. Кл. G 01k 7/16

Заявлено 23,Х11.1970 (№ 1604339/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете тлииистрое

СССР

Опубликовано 25.XI1.1972. Бюллетень № 4 за 197,-. УДК 536.531(088.8)

Дата опубликования описания 27.11.1973

Авторы изобретения

Е. С. Полищук, В. И. Бардыло, П. И. Бардыло и М. М. Процевят

Львовский ордена Ленина политехнический институт

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНЫХ

ТЕМПЕРАТУР (2) Изобретение касается температурных измерений и может найти применение для точных измерений нестационарных температур инерционными термометрами сопротивления в условиях медленно изменяющегося теплообмена.

Известны устройства для измерения нестационарных температур при помощи нестационарных термоприемников, в которых для уменьшения погрешности и инерционности вводится соответствующая автоматическая коррекция.

Недостатками упомянутых устройств являются необходимость в большом коэффициенте усиления для получения оптимальных уровней сигнала по производным при малых коэффициентах теплоотдачи, когда постоянная времени термоприемника велика, необходимость в питании термоприемника переменным током, так как устройство содержит дифференцирующие блоки; сложность этих устройств, так как они содержат сложные счетцо-решающие блоки.

Целью изобретения является обеспечение возможности автоматической коррекции динамических погрешностей измерения, возникающих в результате изменения постоянной времени термометра сопротивления.

Поставленная цель достигается тем, что термоприемник снабжен вспомогательным термометром сопротивления, причем оба термометра соединены с корректирующим звеном встречно.

Большинство технических термометров сопротивления состоит из платиновой проволо5 ки, размещенной определенным образом в «аналах керамического каркаса, защищенного металлической арматурой. Выводы платиновой проволоки защищены от арматуры керамическим изолятором. Каналы каркаса запол10 иены порошком окиси алюминия. Поскольку теплофизнческие параметры окиси алюминия близки к параметрам керамики, то такую конструкцию можно рассматривать как двухслойное тело, центральная часть которого со15 стоит из керамики, а внешняя из металла. Постоянная времени такого приемника равна

20 где е — минимальное значение показателя тепловой инерции при условии, что коэффициент теплопередачи стремится к бесконечности; е о — показатель тепловой инерции термоприемника, если бы распределение температур в нем было равномерным по всему объему. В конечном итоге выражение (1) приводится к виду

363874 где А и  — обобщенные коэффициенты, определяемые только конструктивными параметрами термоприемника.

Перегрев вспомогательного чувствительного элемента, подогреваемого по оси, приводится к виду

М вЂ” -- -- - D, С а где С и D — коэффициенты того же характера, что А и В.

Определяя из (3) величину а и поставив ее в (2), получим, что постоянная времени термоприемника однозначно определяется разностью температур между подогреваемым чувствительным элементом и средой или, что то же самое, между подогреваемым и основным чувствительными элементами

На фиг. 1 показано предлагаемое устроиство для измерения нестационарных температур с размерами по А — А и Б — Б; на фиг.

2 — блок-схема устройства.

Термоприемник содержит основной 1 и вспомогательный 2 термометры сопротивления. Подогреватель 8 выполнен из проволоки с нулевым температурным коэффициентом сопротивления, чем обеспечивается постоянство мощности во всем необходимом температурном дна назоне при заданном напряжении. Основной и вспомогательный термометры разделены изолятором 4. Керамический каркас вспомогательного термоприемника имеет несколько каналов, где по оси расположен нагреватель, а в остальных термочувствительных проволока б и выводы б, которые проходят от основного термометра.

Вспомогательный тврмометр (см. фиг. 1, разрез по Б — Б) имеет пять каналов. Все свободное пространство в защитной арматуре засыпано окисью алюминия, в том числе и каналы каркасов. Торцы каркасов, как обычно, герметизированы глазурью.

На блок-схеме устройства (см. фиг. 2) показаны основной 1 и вспомогательный 2 термометры сопротивления, усилитель 7, охваченный обратной связью 8, настраивающейся при помощи исполнительного блока 9.

Устройство работает следующим образом.

При равенстве постоянных времени термоприемника и корректирующего звена, находяще10 гося в цепи обратной связи, напряжение на выходе усилителя пропорционально температуре. При изменении условий теплообмена или коэффициента теплоотдачи изменяется температура перегрева термометра 2, которая

15 определяется как разность температур между основным и вспомогательным термометрами.

В соответствии с этим изменением исполнительное устройство 9 изменяет постоянную времени корректирующего звена так, что

20 всегда будет соблюдаться равенство постоянных времени термоприемника и корректирующего звена в силу пропорциональной зависимости в от t в соответствии с уравнением (4). Питание измерительных схем мо25 жет быть применено как на постоянном, так и на переменном токе. Так как мощность, подводимая к нагревателю, мала, а распространение тепла вдоль термоприемника незначительно, дополнительный подогрев основного зп термоприемника практически исключен.

Предмет изобретения

Устройство для измерения нестационарных температур, содержащее основной термометр сопротивления, усилитель с корректирующим звеном в цепи обратной связи и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью автоматической коррекции динамических погрешностей измерения, возникающих в результате изменения постоянной времени термометра сопротивления, последний снабжен вспомогательным подогреваемым термомет45 ром сопротивления, причем оба термометра соединены с корректирующим звеном встречно.

363874

А A! ! !

Составитель И. Ду бсон

Техред Л. Богданова

Корректор Е. Зимина

Редактор Т. Ларина

Заказ 20/277 Изд. № 1047 Тираж 404 Подписке;

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб.. д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»