Устройство для измерения нестационарного теплового потока Советский патент 1987 года по МПК G01K17/20 

1

Изобретение относится к контролю регулированию и моделированию тепловых процессов и может быть использовано для определения нестационарных тепловых потоков в энергетике и теплофизике.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет увеличения участка измерений На чертеже изображена принципиальная схема устройства для измерения нестационарного теплового потока. Устройство содержит первый 1 и второй 2 термочувствительные элементы, подключенные соответственно к первому и второму входам первого сумматора 3, выход которого подключен к входу интегратора 4, выход которого подключен к третьему входу второго сумматора 5, первый и второй входы которого подключены соответственно через первый 6 и второй 7 усилители к выходам первого 1 и второго 2 термочувствительных элементов, а выход второго сумматора 5 подключен к третьему входу первого сумматора 3 и к входу третьего усилителя 8, выход которого является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

Термочувств ьггельные элементы 1 и 2, установленные в точках х и х, по направлению теплового потока, непрерывно формируют сигналы t п температуре. Точная зависимость, свя зывающа тепловой поток в недоступно точке X с температурами t,, t , в изображениях по Лапласу имеет вид

q,(p) Y: С . (p)) - t-(p)cb ( ) Js/shv/,

(1)

где q.(р) - тепловой поток в точке х

(изображение по Лапласу); р - параметр преобразования

по Лапласу;

/ - коэффициент теплопроводности;L - расстояние между точками

у г,;

t (р), t (р) - температуры соответственно в точках х, х (изображение по Лапласу);

/а(а - коэффициент температуропроводности ) X - (X1 - X,) /L; Ч 1 - X.

3486682

Выражение (1) может быть преобразовано к следующему:

(Р) - rl t,(p)c(,f) - t(p)cb (х ГБ )

10

Известны разложения в ряд:

15

Sh/S

rs

-

Учитывая в этих разложениях только члены с S в первой степени, получим

q(p)(l |-)й f t,(p)(l

:р)(1 )

или

30

q(p)-(34 t,(p) - 3 ) + ff.lt,(Р) - t,(p)-qjp) } (2)

Если 1ч s| 1 и I X SI 1 , то ряды изложения оказываются сходящимися и динамическая погрешность (2) по отношению к (1) может быть сделана достаточно малой.

Устройство для измерения нестацио- нарного теплового потока реализует выражение (2).

Сигналы t, t,j поступают в сумматор 5, где алгебраически суммируются с сигналом С обратной связи, поступа- ющим с сумматора 3. На выходе сумматора 5 непрерывно формируется сигнал

с t -,

который далее интегрируется в интег- раторе 4. с коэффициентом К,,, и на выходе интегратора формируется сигнал

Р f (К c)dt, где г - время.

Сигнал р с выхода интегратора 4 и сигналы t , t,j , умноженные в усилителях 6 и 7 на коэффициенты К , К соответственно, поступают в сумматор

3, на выходе которого формируется сигнал

е |з+к, -t, .

Этот сигнал поступает на вход сум- матора 3 в качестве сигнала обратной связи и одновременно поступает на вход усилителя 8, имеющего коэффициент усиления Kj.

Если выполнены условия

3

К,

Зх

г.

К Л /L;

К, 6a/L

qJp)L/A.

то выходной сигнал q усилителя 8

q К

в точности соответствует выражению

(2).

формула изобретения

Устройство для измерения нестационарного теплового потока, содержащее

Составитель В. Журавлев Редактор Е. Копча Техред М.ХоданичКорректор В. Бутяга

Заказ 5180/40Тираж 775Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5

10

486684

первый и второй термочувствительные элементы, интегратор, первый и второй усилители, первый и второй сумматоры, причем к первому и второму входам первого сумматора подключены соответственно первый и второй термочувствительные элементы, его выход через интегратор соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого подключен к входу первого усилителя, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен третий усилитель, причем выходы первого и второго термочувствительных элементов через соответственно второй и третий усилители подключены соответственно к первому и третьему входам второго сумматора, выход которого соединен с третьим входом первого сумматора.

15

20

Изобретение относится к контролю, регулированию и моделированию тепловых процессов. Цель изобрете- ния - расширение функциональных возможностей за счет увеличения участка измерений. Термочувствительные элементы и 2 непрерывно формируют сигналы t и t о температуре. Сигналы поступают в сумматор 5, где алгебраически суммируются с сигналом обратной связи, приходящим с сумматора 3. На выходе сумматора 5 непрерывно формируется сигнал -, который интегрируется в блоке 4. Сигнал рс выхода интегратора 4 и сигналы t и t, , умноженные в усилителях 6, 7 на коэффициенты усиления, поступают на вход сумматора 3 в качестве сигнала обратной связи, который одновременно поступает на вход усилителя 8. I ил. с (Л оо 00 О5 Oi СХ)