ВСЕСОЯЗЯАЯ h^ ПЛ7ННТН9--fl-^ •- wi if.JtjCr <' * ПФ. В. Бочков Советский патент 1965 года по МПК G01K7/00 

Известен способ измерения высоких стационарных температур. Он состоит в том, что датчик температуры погружают в среду или приводят в контакт с поверхностью тел, температуру которых измеряют, снимают его показания и первую производную от этих показаний в два момента стадии регулярного теплового режима и вычисляют измеряемую температуру. Второй момент -момент равенства показаний датчика и первой производной (или точка пересечения их кривых). Такой способ неточен из-за наличия нелинеййой зависимости измеряемой температуры от первой производной показаний датчика.

С целью повышения точности измерения, предлагается показания датчика снимать в моменты их равенства с двумя первыми производными, имеющими разные значения постоянных времени. В этом случае измеряемая температура зависит только от снятых показаний датчика и величин постоянных времейи. Истинную температуру среды или поверхности тела определяют по уравнению

(Й1С1-/,С,).г/„,./„

«с;п ,

RiCi и RaCa - постоянные времени дифференциатора.

На фиг. 1 приведены расчетные кривые: ABCD - кривая нагрева датчика, имеющего показатель термической инерции EBMF - первая производная с постоянной времени дифференциатора, 8 0,5; K,NCL - первая производная с постоянной времени дифференциатора, s l; В и С - точки пересечения кривой нагрева с двумя первыми производными (моменты равенства показаний Датчика и их первых производных).

На фиг. 2 изображена схема диффереНциа тора с двумя Дифференцирующими цейочками, имеющими постоянные времени и RzCz, и автоматическим быстродействующим переключателем Я.

На фиг. 3 изображена блок-схема автомати11еского измерения температуры предложенным способом. Датчик температуры / быстро погружают в среду или приводят в контакт с поверхностью тела, температуру которого измеряют. Э. д. с. датчика, усиленная в предварительном усилителе 2, одновременно

подается в дифференциатор 5, измерительное устройство 4 и вычитающее устройство 5. Производная ЕВ (фиг. 1) из дифференциатора 3 идет также в вычитающее устройство 5. Разность между производной и э. д. с. датпересечения В в момент т: эта разность равна нулю, и нуль-индикатор 6 посылает сигнал в запоминающее устройство 7, где запоминается э. д. с. t/л, поступившая из измерительного устройства 4. По тому же сигналу нуль-индикатора 6 автоматический переключатель Я (фиг. 2) отключает одну дифференцирующую цепочку и подключает цепочку , большую по величине, чем первая. При этом происходит переход из точки М в точку Л (фиг. 1), и дифференциатор на выходе выдает производную NCL. В момент Тл она пересекается в точке С с кривой нагрева датчика ABCD, и нуль-индикатор дает сиг- 15 нал на запоминание э. д. с. t/n, и одновременно на прекращение процесса измерения. Из запоминающего устройства 7 значения э.д. с. f/л, и Un, подаются в счетно-решающее устройство 8, в котором производятся 20 все операции правой части указанного уравнения, и на его выходе получают Uucm-истинную измеряемую температуру. Так как процесс измерения заканчивается раньше наступления теплового равновесия 25 между датчиком и средой, когда еще чувствительный элемент датчика не прогрелся до измеряемой температуры, то способ позволяет высокие стационарные температуры измерять низкотемпературными датчиками, бла- 30 10 годаря чему достигается экономия дефицитных драгоценных металлов. Предмет изобретения Способ измерения высоких стационарных температур при кратковременном погружении датчика в контролируемую среду путем снятия его показаний и производной от них в два момента времени стадии регулярного теплового режима, один из которых выбран произвольно, а второй есть момент равенства показаний датчика и его производной и -производства вычислений по известной зависимости температуры среды от значения снятых отсчетов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, показания снимают в моменты равенства их со значениями двух первых производных и производят вычисления измеряемой температуры среды по следующей зависимости: (R,,)- Un,, ..C где и„ и Un - показания датчика в моменты равенства их с двумя первыми производными (в моменты пересечения их кривых); и аСо - постоянные времени дифференциатора.

ип

ип

0,1 0.2 0.3 0. 0,5 0,6 0.1 0,8 0,9 tce/

иВы