Способ измерения высоких стационарных температур Советский патент 1990 года по МПК G01K7/00 

i

(21)4458490/24-10

(22)П.07.88

(46) 07.06.90. Бюлу № 21

(71)Луцкое производственное объединение Электротермометрия и Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола

(72)Дао Тхай Зиеу (VN) , Н.Г.Коваль-, чук, Р.А.Омельчук и И.Д.Пытель (SU) (53) 536.531(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР № 283632, кл0 G 01 К 7/02, 1968. Авторское свидетельство СССР № 851118, кл. G 01 К 7/02, 1979.

(54) СПОСОБ ИЧМЕРРНИЯ ВЫСОКИХ СТАЦИОНАРНЫХ ТЕМПЕРАТУР (57) Изобретение касается температурных измерений и может быть использовано при измерении температур выше максимально допустимых для термопреобразователей. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия измерения. После мгновенного погружения термопреобразователя в исследуемую среду измеряют значение тем- температуры А, в, 6, в первый ff, второй t, + ut и третий моменты времени и значение производных в;, e t . e j. в;1, в;, в; , а

температуру среды определяют по рас- четной формуле.

S

(Л

Изобретение касается температурных измерений и может быть использовано при измерении температур выше максимально допустимых для термопреобразователей. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия измерения. После мгновенного погружения термопреобразователя в исследуемую среду измеряют значение температуры Θ₁, Θ₂, Θ₃, в первый T₁, второй T₂ = T₁ + ΔТ и третий T₃ = T₂ + ΔТ моменты времени и значение производных Θ₁, Θ₂, Θ₃, Θ₁, Θ₂, Θ₃, а температуру среды определяют по расчетной формуле.

Изобретение относится к области температурных измерений и может быть использовано при измерении температур выше максимально допустимых для термопреобразователей при времени измерения меньше времени переходного процесса.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия измерения высоких стационарных температур при использовании армированных термопреобразователей 0

Сущность способа состоит в следующем.

В практике температурных измерений из-за высоких значений температуры и агрессивности исследуемой среды обычно применяют термопреобразователи сложной конструкции (армированные прочной оболочкой с наполнителем) . Такие термопреобразователи могут быть описаны передаточной функцией вида

W(S):

a0+a,S

tEi-S

В0+В S+B3S (1-C,S)(1+C2S)

(1)

где - постоянные коэффициенты;

S - оператор Лапласа; , , г показатели термической инерции.

При этом переходная характеристика термопреобразователя имеет вид

Сп

Од

со ел

эо ;о

-щ

h(t) 1 - А,е + Аге

-t/C4

() .

где Af,A , с1, t1 - начальные значения

и постоянные времени соответствующей экспоненты.

При мгновенном погружении термопреобразователя в стационарную среду с температурой 9К его температура меняется по закону

0(t)-eK() ,

(3)

где m .

Решая систему уравнений (3), состо-,5 ящую из измеренных значений температуры термопреобразователя б и его первой 9 и второй 0 производных в моменты времени t. переходного процесса, получаем выражение 20

е + 1 е;+0;ь (А)

Решая систему уравнений (4), записанных для трех моментов времени t( , 25

и t

3

находим значения величин

(), (m1-nft), которые подставляем в (4).

В результате имеем

бк 01

(5)

35

где 4, 64-,0ii -a9{ Qi-9j; (;

&г uQ i &i-Q ii лвЈ

9} , 0 Sj соответственно значение температуры, ее первой и второй производных в , 1-й момент времени (,2,3),

6л + li U ЈlЈft/3 Ј3t ,о

Ofljr f)-) tt;

где 4, 0i41-9, ; i(1 ,2,...,7); Л3, ,; 5 44 Д4-Д4 й 4 dt °4«

Формула изобретения

Способ измерения высоких стационарны температур, включающий мгно- вленное погружение термопреобразователя в исследуемую среду, измерение

Если представить значения первой д( ...-. п«

и второй

производных через ко i . , ночные разности показаний, снятых в

равноотстоящие моменты времени:

s; eiM- 61 /Ju

е; +1-л; ,

(6)

0

,5 0

25

30

35

,

то для определения второй производной каждой точки кривой переходного процесса необходимо три значения снятых отсчетов.

Для трех соседних точек нужно пять значений отсчетов

В этом случае формула (5) может быть представлена в виде

й д и , (и й г и А) 1& з )

ек-v -(

С6) где д, е,ч- 9; (,2,...,5).

Для более точного представления производной в , показание термопреобразователя должно быть средним значением разностей показаний соседних точек:

9 4j-i±Ј;

У 2

йи Ј;ср+ Ј,4fcf (Л; ,-.г) + (Л,ч1--Л)-|) У)-(7)

р лсЈ{+ 6,., 4; -Д,

где ЕГ й-Д;-, J Ј fcp

Следовательно, для определения всех указанных производных для соседних точек необходимо семь точек отсчета.

В этом случае

значения температуры Q, и ее про- изводной 0 в момент времени t,, измерения производной 02 значения температуры 0{ во второй момент времени t, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия измерения, измеряют значение температуры 0 во второй момент времени, значение температуры 9Л и ее первой производ515695896

ной 9j в третий момент времени так времени, а искомую температуру t3 tj+dt и значения вторых производ- определяют по формуле ных 0, б, б э во всех трех моменб А + (д ,д а г -f э; )е , (д /I flji. -4 4 л е;) э к ,afli 46 -лё;/1в 1

где Л, Эг -01 ;Юлг вл - вг ;

аб; ei-0i ;/)04 03 - э;;

;л0; 05-б .