Устройство для измерения мгновенных значений пульсирующих температур потоков Советский патент 1990 года по МПК G01K7/16 

фиа1

Изобретение относится к температурным измерениям и может быть использовано для измерения быстроменяющейся температуры потока газа или жидкости. Цель изобретения - повышение точности измерения.

На dmr.l изображена блок-схема устройства; на фиг.2 - диаграмма его работы.

Устройство содержит проволочный терморезистор 1, например вольфрамо- вую нить, включенную в нижнюю ветвь измерительного моста 2, включающего магазин 3 сопротивлений и постоянные резисторы 4, 5, усилитель 6 с регулируемым коэффициентом усиления, дифференциальный усилитель 7, источник 8 тока, Фильтр 9 низких частот с регулируемой частотой среза, переменный резистор 10, сумматор 11 и регистратор 12.

Устройство работает следующим образом.

Измерительный мост 2 с терморезистором 1 подключен к источнику 8 тока через выходное сопротивление фильтра 9 низких частот. Перед измерением температуры источником 8 тока и магазином 3 сопротивлений устанавливают в терморезисторе 1 ток такой величины чтобы он не чувствовал скорости потока. Это возможно, когда температура терморезистора незначительно превышает температуру потока.

Предположим, что температура потока изменится по случайному закону (фиг. 2, линия 1}. Терморезистор помещают в поток. Под действием изменения температуры потока начинают изменяться температура и сопротивление терморезистора. Изменение сопротивления терморезистора преобразуется с помощью усилителя 6 в изменение электрического сигнала. Проходя через Фильтр низких частот 9, электрический сигнал теряет высокочастотную составляющую пульсаций. После фильтра 9 низкочастотный сигнал подается в нижние ветви измерительного моста 2 и на сумматор 11, где он суммируется с сигналом с измерительного моста. На выходе дифференциального усилителя 7 Формируется сигнал, пропорциональный высокочастотной и низкочастотной составляющим пульсаций температуры потока. Для исключения влияния скорости потока на терморечистор, необходимо что

5

0

5

0

5

0

5

бы разность между температурой потока терморезистора и потока всегда была малой. Для выполнения этого условия сигнал с выхода дифференциального усилителя поступает в вершину питающей диагонали измерительного моста 2. При этом в терморезисторе 1 возникают высокочастотные изменения тока, кото- рые поддерживают температуру проводника (Аиг, 2, линия 2), пропорционально низкочастотным изменениям температуры потока (сЬиг. 2, линия 3). Таким образом, температура терморезнетора изменяется с более низкой частотой, чем температура потока, при этом температура терморезистора всегда выше температуры потока. Регистратор 12 фиксирует сигнал, пропорциональный мгновенным значениям температуры потока.

Формула изобретения

Устройство для измерения мгновенных значений пульсирующих температур потоков, содержащее проволочный терморезистор, включенный в плечо измерительного моста, первая вершина диагонали питания которого подключена к выходу дифйеренциальноЬо усилителя и входу регистратора, а вторая вершина

диагонали питания соединена через пе«

ременный резистор с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с первой вершиной измерительной диагонали измерительного моста, вторая вершина измерительной диагонали которого соединена с первым входом дифференциального усилителя, второй вход которого подключен к выходу сумматора, усилитель с регулируемым коэффициентом усиления и источник тока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены фильтр низких частот, выход которого соединен с второй вершиной диагонали питания измерительного моста, а вход подключен к выходу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, первый вход которого соединен с второй вершиной измерительной диагонали измерительного моста, а второй вход подключен к общей шине устройства, соединенной с общим выводом фильтра низких частот и первым выводом источника тока, второй вывод которого подключен к первой вершине диагонали питания измерительного моста.

Т, время

Изобретение касается температурных измерений и позволяет повысить точность измерения. Сигнал с измерительного моста 2 с проволочным терморезистором 1, незначительно перегретым относительно температуры потока, через усилитель 6, фильтр 9 низкой частоты, выделяющий низкочастотную составляющую сигнала, и переменный резистор 10, поступает на вход сумматора 11. Сигнал с выхода дифференциального усилителя 7, подключенного к измерительному мосту 2 и выходу сумматора 11, поступает в питающую диагональ измерительного моста 2 и обеспечивает поддержание постоянной разности температур между потоком и терморезистором 1. 2 ил.

Фиг. 2