Устройство для измерения показателя тепловой инерции термопреобразователя Советский патент 1984 года по МПК G01K15/00 

1 Изобретение относится к области теплотехнических измерений, а имен но к устройствам для измерения показателя тепловой инерции термрпре образователя, и может быть использ вано при измерении показателя тепловой инерции промьшшенных термопре образователей в лабораторных и заводских условиях. Известно устройство для измерени показателя тепловой инерции термопреобразователя, содержащее усилитель, переключатель, запоминающее устройство с ключом сброса, масштаб ный усилитель, аналоговь1й ключ, схе му сравнения, устройство сброса и .цифровой индикатор временных интервалов Си. Недостатком устройства, является низкая точность измерения показател тепловой инерции. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения показателя тепловой инерции термопреобразовате ля, содержащее усилитель, выход которого через три ключа подключен к входам трех блоков памяти, генератор импульсов, четвертый ключ, ра пределитель импульсов, первый, второй, третий и четвертый выходы кото рого соединены с управляющими входа ми соответствующих ключей, а также два логарифмических усилителя, дифференциальный усилитель 2 . Недостатком устройства является низкая точность измерения, обусловленная использованием усилителей и низкой помехозащищенностью и нестабильностью элементов устройства, осуществляющих формирование конечно результата измерения. Целью изобретения является повьшение точности измерения. Поставленная цель достигается те что в устройство для измерения показателя тепловой инерции термопреобразователя, содержащее усилитель вход которого через три ключа подключен к входам трех блоков памяти генератор импульсов, четвертый клю распределитель импульсов, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены с управляющими входами соответствующих ключей, вве дены интегратор с четырьмя резисторами на входе, счетчик импульсов с цифровым индикатором, три дополни0тельных ключа и компаратор, вХод которого соединен с выходом интегратора, а выход подключен к первым управляющим входам дополнительных ключей и второму управляющему входу чатвер1ТОГО ключа, соединяющего выход генератора импульсов с входом счетчика импульсов, при этом выхода первого .и третьего блоков памяти через первый и второй дополнительные ключи, 1а выход второго блока памяти через Третий и четвертый дополнительные ключи подключен к входным резисторам интегратора, причем третий выход распределителя импульсов соединен с вторыми управляющими входами второго и третьего дополнительных ключей, а четвертый выход - с вторыми управляющими входами первого и четвертого дополнительных ключей. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - рафики, поясняющие его работу. Устройство содержит усилитель 1, выход которого через ключи 2-4 подключен к блокам 5-7 памяти, блок 8 вьщеления перехода помехи через нуль, распределитель 9 импульсов, четвертьй ключ 10, генератор 11 импульсов, счетчик 12 импульсов, цифровой индикатор 13, первый 14, второй 15, третий 16 и четвертый 17 дополнительные ключи, интегратор 18 с четырьмя резисторами на входе и компаратор 19. Кривая 20 (фиг. 2) изображает зависимость выходного напряжения на выходе термопреобразователя от времени, а прямые 21 - зависимость напряжения на выходе интегратора 18. Устройство работает следующим об- разом. К входу устройства подсоединяется исследуемый термопреобразователь, который находится, например, в среде с температурой, равной 80-100 С. При этой температуре он выдерживается до тех пор, пока в термопреобразователе не закончатся процессы, после чего термопреобразователь переносят в среду с.температурой, равной, например, 15-30 с. При этом выходной Сигнал термопреобразователя изменяется по закону затухающей экспоненты i U(t) u,+ ( , (11 где и и (J - выходные напряжения термопреобразователя, соответствующие исходной температуре среды и температуре среды остывания; показатель тепловой инерции, текущее время. В момент времени i, когда наведенная помеха проходит через нуль, замыкается ключ 2, и выходной сигнал усилителя U- записывается в бл ке памяти 5. В следующий момент времени 2 , наступающий- через промежуток времен Т-,, кратный периоду помехи, когда н веденная помеха повторно проходит через нуль, срабатьшает ключ 3, и рыходной сигнал усилителя, равный О записывается в блоке 6 памяти. В момент времени tj, наступающий через промежуток времени Т , сраба тьшает ключ 4, и сигнал Uj усилите 7 памяти. ли записывается в блоке В момент времени t- также сраба тывают ключи 15 и 16, подключая на вход интехфатора 18 напряжения, за писанные в блоках 6 и 7 памяти, пр чем знак сигнала в блоке 6 памяти изменен на противоположный. Выходной сигнал интегратора за первый такт интегрирования в течение инте вала времени Т Т i. Р vRrkv и.1Л где R - сопротивление резисторов интегратора, С - емкость конденсатора интегратора. В момент времени закрываются ключи 14, 17 и 10. При этом на вход интегратора с выходов блоков 5-7 памяти подается напряжение (U ,), которое вызывает уменьшение напряжения на выходе интегратора, а на вход счетчика 12 импульсов начинают поступать импульсы с выхода генератора 11 импульсов. В момент времени i через интервал времени Tjj -tg- t напряжение на выходе интегратора равно нулю, что вызывает срабатывание компаратора 19, который размыкает ключи 10, 14, 15, 16 и 17. При этом интервал времени Т„, а следовательно, и число импульсов, подсчитанное за этот интервал определяется вьфажением Если () не намного, отличается от единицы, что легко достигается путем выбора интервалов времени , то выражение (3) почти не отличается от вьфажения для показателя тепловой инерции Т„ / Ch ( и) / «Jj - up , получаемого из системы уравнений (1), составленных для трех моментов времени Ь, if2 и tg. Поэтому . Техйико-зкономический эффект от использования предлагаемого устройства в народном хозяйстве обусловлен повышением точности измерения показателя тепловой инерции термопреобразователя в заводских условиях при их автоматической сортировке.

A

ч

fc

G

4 -D

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕПЛОВОЙ ИНЕРЦИИ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащее усилитель, выход которого через три ключа подключен к входам трех блоков памяти, генератор импульсов, четвертый ключ, paicnpeделитель импульсов, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены с управляющими входами соответствующих ключей, отличающеес я тем, что, с целью повыщения точности измерения, в него введены интегратор с четырьмя резисторами на входе, счетчик импульсов с цифровым индикатором, три дополнительных ключа и компаратор, вход которого соединен с выходом интегратора, а выход подключен к первым управляющим входам дополнительных ключей и второму управляющему входу четвертого ключа, соединяющего выход генератора импульсов с входом счетчика импульсов, при этом выходы первого и третьего блоков памяi ти через первый и второй дополнительные ключи, а выход второго бло(Л ка памяти через третий н четвертый дополнительные ключи подключен к входным резисторам интегратора, причем третий выход распределителя импульсов соединен с вторыми управляющими входами второго и третьего дополнительных ключей, а четвер00 тый выход - с вторыми управляющими входами первого и четвертого допол .U нительных ключей.

ii

r

10

r/r

«xa

л

/r/