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

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к теплотехническим измерениям.и может быть использовано при измерении показателя тепловой инерции (ПТИ) тер мопреобраэователей (термоэлектричес ких .преобразователей и термопреобра зователей сопротивления) в лабораторных и заводских условиях. Известно устройство для измерени показателя тепловой инерции термопреобразойателя, содержащее усилите выход которого через три ключа подключен к входам трех блоков памяти, генератор импульсов, селектор, рас11ределитель импульсов, соединенный с управляющими входами ключей и селектора, логарифмические усилители и дифференциальный усилитель ij . Недостатком этого устройства является низкая точность измерения, обусловленная влиянием наведенной н термопреобразователь и элементы уст ройства помехи. Наиболее близким, к изобретению по технической сущности является устройство для измерения показателя теп ловой инерции термопреобразователя, содержащее усилитель, выход которого через три ключа, управляющие входы которых соединены с первым, вторым и третьим выходами распределителя импульсов, подключены к входам трех блоков памяти, выходы которых через четвертый, пятый с шестым и седьмой ключи, соответственно подключены к четырем входам интегратора, выход ко торого через компаратор подключен к первым управляющим входам четвертого пятого ключей и селектора, вторые управляющие входы которых соединены с четвертым выходом распределителя импульсов, третий выход которого сое динен с первыми управляющими входами шестого и седьмого ключей, генератор счетных импульсов, подключенный через селектор к счетчику импульсов с блоком цифровой индикации, блок выде ления перехода помехи через нуль, подключенный к распределителю импуль сов 2 . Недостатком известного устройства является низкое быстродействие, так как время измерения, которое определяется вторым тактом интегрирования устройства, равно показателю тепловой инерции, т.е. принципиально время измерения не может быть меньше показателя тепловой инерции термопреобраздвателя. Сравнительно большо время измерения приводит к возрастанию погрешностей, обусловленных изменением температуры среды остывания либо требует постоянства температуры среды остывания на все время измере ния. Целр)Ю изобретения яв.чягпсп ПОНРЛ1иение быстродействия без снижения точности измерения. Поставленная цель достихается тем, что в устройство для измерения показателя тепловой инерции термопреобразо ателя, содержащее усилитель, выход которого, через три ключа, управляющие входы которых соединены с первым, вторым и третьим выходами распределителя импульсов, подключены к входам трех блоков памяти, выходы которых через четвертый, пятый с шестым и седьмой ключи соответственно подключены к четырем входам интегратора, выход которого через компаратор подключен к первым управляющим входам четвертого, пятого ключей и селектора, вторые управляющие входы которых соединены с четвертым выходом распределителя, импульсов, третий выход которого соединен с первыми управляющими входами шестого и седьмо- го ключей, генератор счетных импульсов подключенный через селектор к счетчику импульсов.с блоком цифровой индикации, блок выделения перехода помехи через нуль, подключенный к распределителю импульсов, введен восьмой ключ, вход которого соединен с выходом третьего блока памяти, выход подключен к пятому входу интегратора, первый управляющий вход соединен с выходом компаратора, а второй управляющий вход - с четвертым выходом распределителя импульсов и с вторыми управляющими входами шестого и седьмого ключей. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит усилитель 1, выход которого посредством первого 2, второго 3, и третьего 4 ключей соединен с первым 5, вторым б и третьим 7 блоками памяти, при этом выход первого блока памяти посредством четвертого ключа 8 соединен с резистором 9 первого входа интегратора 10, выход второго блока памяти посредством пятого ключа 11 - с резистором 12 второго входа интегратора и посредством шестого ключа 13 с резистором 14 третьего входа интегратора, выход третьего блока памяти посредством седьмого ключа 15 с резистором 16 четвертого входа интегратора и посредством восьмого ключа 17 - с резистором 18 пятого входа интегратора, компаратор 19, на выходе которого включен селектор 20, соединяющий генератор. 21 счетных импульсов со счетчиком 22, блок 23 цифрового отсчета, блок 24 выделения момента перехода помехи через нуль, на выходе которого включен распреде- литель 25 импульсов. Устройство.работает следующим образом. Ко входу устройства полсоединяет ся nccJTfлуе№л1 термопреобразователь который находитсл, например, в среде с температурой, равной 80-100°С. При этой температуре он выдерживает до тех пор, пока в термопреобраэовател не закон атся нестационарные процессы, после чего термопреобразователь переносят в среду с температурой, р ной, например, 15-30с. Выходной си нал термопреобразователя изменяется по закону затухающей экспоненты с постоянной времени, равной показател тепловой инерции термопреобразователя.. В момент времени t, , когда наведенная помеха проходит через нуль, замыкается ключ 2, и выходной сигнал усилителя, равный U, записывается в блоке 5 памяти. В следующий момент времени t, наступающий через промежуток времени Т, когда наведенная помеха повторно проходит через нуль, срабатывает ключ 3, и выходной сигна усилителя, равный Ujг записывается в блоке 6 памяти, В момент времени tj срабатывает аналогично ключ 4, и сигнал усилителя, равный Оз, записы|Вается в блоке 7 памяти. В момент -времени tj срабатывают также ключи 13 и 15, подключая на вход интегратора 10 напряжения, записанные в блоках 6 и 7 памяти. Причем знак в блоке б памяти изменяется на противо положный/ а выходной сигнал интегратора за первый такт интегрирования Тр Тц равен Ц ( + з) В момент времени t4 ключи 8, И и 17 замыкаются, а ключи 13 и 15 размы каются. В момент времени t; компаратор размыкает ключи 8, 11 и 17. Напряжение на интеграторе за промежуTJ изменяется ток времени t t - t. на величину u4 R& - 3)t ij п - коэффициент, задающий соотношение резисторов интегратора Rq R,j )ц igjh-, ,- «(в/ 1Поскольку Иц , то |«;(U - и) 2 1 Отсюда гр Ти х -ГПоскольку показатель тепловой инерции термопреобразователя согласно методу трех точек определяется выражениемt I и 1 - и 1 , Ь{-7-.) l - и-5 ТО при Тц . 0/100, что легко выполнимо при проведении измерений отношение (и, U2)/(U2 - и) не на много отличается от единицы и можно принять, что -У1. Ui -JJj 1. Г(П г - Щ и и, в течение промежутка времени TX селектор 20 замыкается и импульсы с генератора счетных импульсов 21 поступают в счетчик 22 импульсов. В момент времени t5 селектор 20 размыкается и подсчитанное число импульсов, пропорциональное измеряемому показателю тепловой инерции, высвечивается на цифровом табло блока цифровой индикации. Технико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства в народном хозяйстве обусловлен повышением быстродействия измерения оказателя тепловой инерции термореобразйвателя в заводских условия ри их автоматической сортировке, экспресс-анализе и т.д.,что ведет к повышению производительности труда.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕПЛОВОЙ ИНЕРЦИИ ТЕРМОПРЕ. ОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащее усилитель, выход которого через три ключа, управляющие йхода которых соединены с первым, вторым и третьим выходами распределителя импульсов, подключены к входам грех блоков памяти, выходы которых через четвертый, пятый с шестым и седьмой ключи соответственно подключены к четырем входам интегратора, выход которого через компаратор подключен к первым управляющим входам четвертого, пятого ключей и селектора, вторые управляющие входы которых соединены с четвертым выходом распределителя-импульсов, третий выход которого соединен с первыми управляющими входам шестого и седьмого ключей, генератор счетных импульсов, подключенный через селектор к счетчику импульсов с блоком цифровой индикации, блок выделения перехода помехк через нуль, подключенный к расгфеделителю импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия без сниже- g ния точности измерения, в него вве(Л ден восьмой ключ, вход которого соединен с выходом третьего блока памяти, выход подключен к пятому входу интегратора, первый управляющий вход соединен с выходом компаратора, а второй упрсшляющий вход - с четвер- . тым выходом распределителя импульсов и с вторыми управляющими входамк шестого и седьмого ключей.