Устройство для измерения нестационарного теплового потока Советский патент 1990 года по МПК G01K17/08 

Am

СП 1

Ј

СО

со

10

15

Изобретение относится к теплофиэи- ческим измерениям и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения - повышение точности измерений нестационарных тепловых потоков.

На чертеже приведена структурная схема предложенного устройства.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 термочувствительные элементы, подключенные соответственно к первому и второму входам первого сумматора 3, выход которого подключен к входу первого интегратора А, выход которого подключен к второму входу второго сумматора 5, выход которого подключен к входу второго интегратора 6, выход которого подключен к второму входу третьего сумматора 7, выход которого подключен к третьим входам первого 3 и второго 5 сумматоров и к входу третьего усилителя 8, выход которого является выходом все- 25 го устройства, первый 9 и второй 10 усилители, к входам которых подключен первый термочувствительный элемент и выходы которых подключены к первым входам соответственно второго 5 и третьего 7 сумматоров.

Устройство работает следующим образом.

Термочувствительные элементы 1 и

20

2, размещенные на расстоянии о один от другого по потоку, непрерывно формируют сигналы t, и t о температуре, которые поступают в первый сумматор 3, где алгебраически сумми- руются с сигналом Ј, обратной связи, поступающим с выхода третьего сумматора 7. На выходе первого сумматора 3 непрерывно формируется сигнал

tf,t,,,

Сигнал с выхода первого сумматора 3 интегрируется в первом интеграторе 4 с коэффициентом интегрирования К у , так что на выходе этого интегратора формируется сигнал

30

35

40

45

50

p,,tf,)tf,

где с - время.

Сигнал (,с выхода первого интегратора 4 поступает на второй вход второго сумматора 5, на первый вход которого поступает сигнал К, t, с выхода усилителя 9. На третий вход сумматора 5 поступает сигнал Ј с вы

5

5

хода сумматора 7. При этом на выходе второго сумматора 5 формируется сигнал

-Ј,.

где К - коэффициент усиления усилк

теля 9.

Сигнал срг интегрируется вторым интегратором 6 с коэффициентом интегрирования Кцг, так что на его выходе формируется игнал

(MCKui-if dfr.

Сигнал поступает на второй вход третьего сумматора 7, куда одновременно поступает и сигнал K2 t с выхода второго усилителя 10, и на выходе сумматора 7 формируется сигнал

0 e,jVKZ.t,,

где Кг - коэффициент усиления усилителя 10.

Сигнал Ј, поступает на третьи входы первого 3 и второго 5 сумматоров и, кроме того, на вход третьего усилителя 8, на выходе которого формируется сигнал

,-e,,

где К - коэффициент усиления усилителя 8,

который и используется в качестве определяемого устройством теплового потока в точке установки первого тер- нечувствительного элемента 1. Если выполнены условия К,3, , K,fl/, Ки,6а/|| , Киг 20а/Г,

где , а - коэффициенты теплопровод- ности и температуропроводности,

то выходной сигнал q усилителя 8 в точности соответствует величине измеряемого теплового потока, которая в операторной форме может быть выражена следующим образом

Ч(Р) -т k(P)ch nfs-t Cp) Ј , й LJ sh-Js1

/(°

где 0 /а, р - параметр преобразования.

С учетом известных разложений S S

fr + 4Т

Sh-j .. S РГ чТ

Js J

+ jr +...

(2)

в приближении по S выражение (1)

для величины теплового потока приводится к виду

SlEliU 6a

(Р)+ )T(5Yp;T FF

ffr (t,(P)-4(p)qCp)ft)

которое в точности отражает структур- ную схему предложенного устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения нестационарного теплового потока, содержащее два термочувствительных элемента, подключенных соответственно к первому и второму входам первого сумматора, выход которого через первый интегра

«л

5тор подключен к второму входу второго сумматора, первый и второй усилители, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены второй интегратор, третий сумматор и третий усилитель, причем первый термочувствительный элемент подключен дополнительно к входам первого и второго усилителей, выходы которых подключены к первым входам, соответственно второго и третьего сумматоров, выход второго сумматора через второй интегратор подключен к второму входу третьего сумматора, выход которого подключен к третьим входам первого и второго сумматоров и входу третьего усилителя.

Изобретение относится к теплофизическим измерениям и позволяет повысить точность измерения. Устройство содержит два термочувствительных элемента 1 и 2, два интегратора 4 и 6, три сумматора 3,5 и 7, три усилителя 8,9 и 10. Изобретение реализует более точное приближение к реальной динамической зависимости, измеряемой величины теплового потока с температурами в точках размещения термочувствительных элементов 1 и 2. 1 ил.

Составитель В. Голубев Редактор А, Долинич Техред М.Дидык

Заказ 1505

Тираж 494

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Корректор С.Шевкун

Подписное