Устройство для измерения показателя тепловой инерции частотных термопреобразователей Советский патент 1985 года по МПК G01K15/00 

Изобретение относится к устройствам для теплотехнических измерений и может быть использовано при контроле показателя тепловой инерции частотных, например пьезокварцевых, термопреобразователей по значению их показателя инерционности на заводахизготовителях . Известно устройство дпя измерения показателя тепловой инерции (ПТИ) частотных термопреобразователей, содержащее усилитель, выход которого соединен с первьм входом частотно го нуль-органа, выход которого соединен с управляющим входом ключа, перестраиваемый генератор, выход коТорого соединен с вторым входом частотного нуль-органа и через ключ под ключен к входу счетчика импульсов с блоком цифровой индикации О. В данном устройстве выходной сигнал термопреобразователя сравниваетс в частотном нуль-органе с сигналами различной частоты, что не обеспечива высокой точности измерения из-за погрешности измерения, вносимой нуль-органом при формировании измерительного интервала. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения по сазателя тепловой инерции частотных термопреобразователей, содержащее формирователь импульсов, ключ, умножитель частоты, блок управления, чаСтотньй нуль-орган, вход которого посредством ключа соединен с выходами формирователя импульсов и умножителя частоты, а выход - с входом блока уп равления, выход которого соединен с управлякщим входом ключа, и соединен вые последовательно счетчик импульсов, дешифратор и блок цифровой инди кации 2 3. В известном устройстве выходной сигнал термопреобразователя сравнива :ется в частотном нуль-органе с сигналом одной фиксированной частоты, а формируемый частотным нуль-органом интервал времени заполняется импульсами от генератора опорной частоты. При этом погрешность генератора опор ной частоты непосредственно входит в погрешность измерения показателя теп-повой инерции термопреобразоЕ Ате ля, что не обеспечивает высокой точности измерения. 11 2 Цель Изобретения - повышение точности измерения показателя тепловой инерции термопреобразователей. Поставленная цель достигается тем, что в устройство дпя измерения показателя тепловой инерции частотных термопреобразователей, содержащее формирователь импульсов, ключ, умножитель частоты, блок управления, частотный нуль-орган, вход которого посредством ключа соединен с выходами формирователя импульсов и умножителя частоты, а выход - с входом блока управления, выход которого соединен с управляющим входом ключаi и соединенные последовательно счетчик импульсов, дешифратор и блок цифровой индикации, введен дополнительный ключ, вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, управляющий вход подключен к выходу блока управления, а выход соединен с входом умножителя частоты, выход которого подключен к входу счетчика импульсов . На чертеже представлена блок-схема устройства . Предлагаемое устройство содержит формирователь 1 импульсов, ключи 2 и 3, частотный нуль-орган- А, умножитель ,5 частоты, блок 6 управления, счет;чик 7 импульсов, дешифратор 8 и блок 9 цифровой индикации. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии ключ 2 находится в положении о , ключ 3 разомкнут, К входу устройства подключается исследуемый термопреобразователь. При скачкообразном -тепловом воздействии на него его выходная частота jF(i) в период регулярного теплового режима изм еняется по экспоненциальному закону 1у . где F - начальное значение выходной частоты; f - измеряемое значение показателя тепловой инерции термопреобразователя. Выходная частота термопреобразователя, изменяясь по закону (1), в некоторый момент времени станет равной частоте FJ , на которую Настроен частотный нуль-орган 4, При этом последний срабатывает и выходным сигналом посредством блока 6 управле- ния, формирующим управляющие сигнал переводит ключ 2 в положение i/, а ключ 3 замьжает. Импульсы выходной частоты термопреобразователя с выхо да формирователя 1 поступают на умножитель 5, ас умножителя - на счетчик 7 и через ключ 2 на вход частотного нуль-органа 4. Умножитель частоты 5 умножает вы ходную частоту -термопреобразователя в К раз, где К 1, например К 2. При этом, когда умноженная в К раэ выходная частота термопреобразовате ля станет снова равной частоте FO настройки нуль-органа 4, последний повторно срабатывает и блок управления 6 переводит ключи 2 и 3 в исходное состояние. Счетчик 7 прекращает счет импульсов, а вход частотного нуль-органа соединяется с выхо дом формирователя импульсов 1. Цикл измерения на этом заканчивается, устройство подготовлено к следующему циклу измерения. Промежуток времени между момента ми срабатывания нуль-органа 4 определяется выражением rfCnK. За этот промежуток времени на счетчик 7 импульсов поступит число 5, onимпульсов с выхода умножителя ределяемое формулой 12-t-t,. I 2L . j I « I - 11-е Ь, (2) приниучетом вЪфажения которая с мает вид --F.( , Следовательно, при заданных значениях опорной частоты F и коэффициента К умножения блоков 4 и 5 число импульсов, подсчитанное счетчиком 7, является однозначной функцией показателя тепловой инерции термопреоб- 1}азователя. Состояние счетчика 7 дешифруется дещифратором 8, а результат измерения высвечивается в блоке 9 цифровой индикации. В предлагаемом устройстве показатель тепловой инерции определяется путем подсчёта числа импульсов от термопреобразователя, поэтому в нем по сравнению с прототипом отсутствует составляющая погрещности, обусловленная измерением интервала времени, что ведет к повышению точности измерения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕПЛОВОЙ ИНЕРЦИИ ЧАСТОТНЫХ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, содержащее формирователь импульсов, ключ. умножитель частоты,блок управления, частотный нуль-орган, вход которого посредством ключа соединен с выходами формирователя импульсов и умножителя частоты, а выход - с входом блока управления, выход которого соединен с управляющим входом ключа, и соединенные последовательно счетчик импульсов, дешифратор и блок цифровой индикации, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен дополнительный ключ, вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, управляющий вход подключен к соевыходу блока управления, а выход динен с входом умножителя частоты, вы-, ход которого подключен к входу счетчика импульсов. оо 00 431 to