Устройство для измерения меняющихся температур

 

Bceсомзная

ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик 1и699353

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свид-ау (22) Заявлено 09.11.77 (2!) 2540740/18-10 (5I)М. КЛ. с присоединением заявки М (23) Приоритет

G 01 К 3/10

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано251179. Бюллетень М 43 (53) УДК536.53 (088.8) Дата опубликования описания 25.11.79 (72) Автор изобретения

В. Г. Зубов

Физико-механический институт AH Украинской ССр (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕНЯЮЩИХСЯ

ТЕМПЕРАТУР

Изобретение касается теплотехнических измерений и может быть использовано в системах автоматического контроля и управления теплотехническими процессами, в частности при.измерении меняющихся температур газовых потоков в нестационарных условиях теплообмена.

Известно устройство для измерения нестационарных температур с последовательной коррекцией инерционности термодатчиков, содержащее последовательно включенные термодатчик с усилителем, дифференциатор, усилитель с управляемым коэффициентом уси-!5 ления и сумматор.

Однако это устройство не обеспечивает требуемой точности измерения.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является 20 устройство для измерения меняющихся температур, содержащее т ермопреобразоват ель с предварительным усилителем, вход которогО подключен соответственно к первому входу сумматора ,и через корректируюшую цепь, включающую последовательно включенные активный дифференциатор и операционный— усилитель с управляемым резистором, и контур настройки цепи коррекции состоящий иэ дифференцирующего эве" на, логарифмического усилителя и дифференциатора (1).

Недостатком устройства является низкая точность измерения, обусловленная тем, что контур подстройки цепи коррекции содержит усилитель с передаточной характеристикой натурального логарифма, реализация которой в лучших образцах усилителей не обеспечивает погрещности ниже 3-5%. При этом укаэанная точность достигается за счет значительного усложнения самой схемы усилителя.

Цель изобретения — повышение точности измерения меняющихся температур.

Это достигается эа счет того, что в устройство для измерения меняющихся температур введены интегратор, схема сравнения, триггер, пиковый детектор с автоматическим сбросом и делителем, выход которого подключен к первому входу схемы сравнения н входу интегратора по сбросу аналогового сигнала. Вход пикового детектора соединен с выходом активного дифференциатора, вторым входом схемя сравнения и .первым входом триггера, второй вход которого подключел к выходу схекы сравлелия, aего выход

699353 через интегратор подключен к управляемому резистору °

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Схема содержит термопреобраэователь 1, предварительный усилитель 2, активный дифференциатор 3, контур настройки 4 с пиковым детектором 5 с автоматическим сбросом и делителем иа сопротивлениях R и R g схемой

1 сравнения 6, триггером 7 и интеграто- О ром 8 время-аналог, цепь коррекции

9 с операционным усилителем и управляемым резистором 10, сумматор 11 и регистрирующее устройство 12.

Принцип действия устройства заключается в определении текущего значения показателя тепловой инерции термодатчика с помощью контура настройки, преобразовании показателя в управляющий сигнал для воздействия на корректирующую цепь и в обеспечейии изменения коэффициента усиления усилителя пропорционально изменению значения показателя..

Яапряжение с выхода термообразова теля 1 после предварительного усиле- 25 ния усилителем 2 поступает на первый вход сумматора 11 и на цепь коррекции 9.С выхода цепи коррекции,постоян ная времени которой изменяется сигналом, вырабатываемым контуром 30 настройки 4, напряжение поступает на второй вход сумматора 11. С выхода сумматора напряжение корректирующего сигнала термопреобраэ ователя, соответствующее значению измеряемой меняющейся температуры, поступает на регистрирующее устройство 12. Определение контуром подстройки показателя тепловой инерции термодатчика осуществляется следующим образом. При воз- 40 действии нарастающего скачка температуры на термопреобразователь сигнал с его выхода предварительно усиленный усилителем 2, дифференцируется активным дифференциатором 3. На 45 выходе дифференциатора 3, обладающего постоянной времени намного меньшей постоянной времени термодатчика, образуется затухающее напряжение, которое поступает на вход пикового 5О детектора 5 с автоматическим сбросом, а на его выходе принимает вид линейной зависимости от сохраняет значение до момента прихода следующего продифференцированн ого сигнала термодатчика. Затем напряжения с выхода пикового детектора 5 и с резистивного делителя R и R поступают одновременно соответственно на первый и второй входы схемы сравнения, которая в момент равенства напряжений срабатывает и воздействует на второй вход триггера, возвращая последний в нулевое состояние. Перевод триггера в единичное состояние соответствует моменту воздействия переднего фронта продифференцированного сигнала термодатчика на один из его входов, при этом длительность импульса на выходе триггера пропорциональна показателю тепловой инерции. После окончания воздействия триггера, интегратор 8 переводится в режим памяти, а

ere напряжение используется для управления коэффициентом усиления операционного усилителя. Режим памяти интегратора сохраняется до момента воздействия на термодатчик очередного скачка изменяющейся температуры, когда наступает автоматический сброс выходного напряжения пикового детектора, для чего выход пикового детектора соединен с интегратором время-аналог. КратковременЮ н ое отсутствие напряжени я на выходе пикового детектора используется для воздействия на схему разряда интегрирующего конденсатора. Точность измерения устройства зависит от точности выполнения условия оптимальной настройки цепи коррекции, заключающегося в равенстве постоянной времени цепи коррекции и показателя тепловой инерции.термодатчика.

Формула изобретения

Устройство для измерения меняющихся температур, содержащее термопреобразователь с предварительным усилителем, выход которого подключен соответственно к первому. входу сумматора и через активный дифференциатор и операционный усилитель с управляемым резистором к второму входу сумматора, подсоединенного к входу регистрирующего устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения меняющихся температур, в него введены интегратор, схема сравнения, триггер, пиковый детектор с автоматическим сбросом и делителем, выход которого подключен к первому входу схемы сравнения и входу интегратора по сбросу аналогового сигнала, а вход пикового детектора соединен с выходом актив н oro дифф ерен циатора, вторым входом схемы сравнения и первым входом тр иг гера, второй вход которого подключен к выходу схемы сравнения, а его выход через интегратор подключен к управляющему резистору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шукшунов В.Е. Корректирующие звенья в устройствах измерения нестационарных температур. М ., Энергия, 1970 с. 37-38 (прототип) .

- 699353

Тиразк 766 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7205/44

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И. Гбршкова

Редактор A . Шмелькин Техред И.Асталош Корректор Й. Стец

Устройство для измерения меняющихся температур Устройство для измерения меняющихся температур Устройство для измерения меняющихся температур 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к температурным измерениям и позволяет повысить точность измерения нестационарных температур при повышенных частотах их изменения

Изобретение относится к температурным измерениям

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в информационно-измерительных системах при измерении меняющихся температур газовых потоков в нестационарных условиях теплообмена систем охлаждения энергетических установок
Наверх