СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОКИХ СТАЦИОНАРНЫХ ТЕМПЕРАТУР Советский патент 1965 года по МПК G01K3/04 G01K7/02 

Известен способ измерения высоких стадионарных температур, так называемый м-етод Tpeix точек на кривой нагрева датчика, состоящий в том, что датчик температуры в виде (Цилиндра с чувствительным элементом, расположенным на его оси, погружают в среду или приводят В контакт с поверхностью контролируемого тела, снимают его показания в три момента стадии регулярного теплового р-еЖИма, измеряют два интервала времени между этими -моментами и вычисляют измеряемую температуру. При этом, однако, затрачивается много времени на проведение измерений и, кроме того, температура в третьей точки близка К измеряемой температуре, изза чего этот опособ .не пригоден для измере}1ия высоких температур низкотемпературными датчиками.

По описываемому опасобу снимают локазания двух чувствительных элементов датчика и разность их показаний в два произвольных момента времени. Датчик вьшоляен в виде имитатора неограниченного цилиндра или пластины с двумя чувствительными элементами, располол :енными в двух точках датчика по паправлению теплового потока. В результате этого сокращается время, необходимое для проведения измерений, а температура в третьей точке оказывается достаточно далекой от измеряемой температуры, что позволяет без

особых затруднений измерять высокие температуры иизкотем-пературными датчиками. Измеряемая температура определяется по

д 1 - - д Гз t.

уравнению: t,. ,

,-д.,

где А/1 и А4 - разность показаний чувствительных элементов, расположенных соответственно на оси датчика и в точке между осью датчика и его тепловоспринимающей поверхностью; fn и tn, - показания чувствительного элемента, расположенного между осью датчика и его тепловоспринимающей поверхностью в два момента времени.

На фиг. 1 приведена блок-схема автоматичеокого измерения по предложенному способу.

Э. д. с. промежуточной термопары I и предварительно усиленная э. д. с. дифференциальной термопары /-2 (2 - термопара, расположенная по оси датчика после усилителя 3} поступает в измерительньье устройства 4 и 5. В момент времени TI эти величины э. д. с. вводятся в запоминающее устройство 6. В момент времени Та из запоминающего устройства б и с измерительных устройств 4 и 5 величины упомянутых э. д. с. (для двух моментов «ремени) /поступают в блок перемножения 7, затем в вычитающем устройстве 8 находится разность их произведений в соответстВИИ с числителем ура1внения. В вычитающем устройстве 9 одновременно «аходится разность э. д.с. дифференциальной термопары в те же два момента времени. В делительном устройстве JO производится деление указанных величин и на его выходе получается э. д.С., соответствующая измеряемой температуре. Дальнейщее сокращение времени, «еобходимого для Проведения измерений температуры, может быть достигнуто следующим образом: снимают в яачальпый момент стадии регулярного теплового режима показания двух чувствительных элементов и олределяют искомую температуру но следующей формуле: /с - /Сгя, - Постоянные для данных условий коэффициенты К и N определяют в предварительном опыте по соотношениям: д- VH JJ t,t: где t и /,(, - показания чувствительного элемента, расположенного на оси датчика в два момента времени стадии регулярного теплового режима; Afi и - разность показаний чувствительных элементов. В .результате этого длительность процесса измерения сокращается .на целый интервал стадии регулярного теплового режима и становится равной длительности только дорегулярной стадии режима нагрева датчика. Температура прогрева чувствитель.чых элементов в этом случае снижается до темлературы начала регуляризации. Процесс измерения тэмперагуры заканчивается в момент наступления стадии регулярного теплового режима. Таким образом, в этом случае закономерность регулярного теплового режима используется полностью и наиболее эффективно. На фиг. 2 показана блок-схема автоматического измерения высокой температуры. Э. д. с. Промежуточной // и центральной 12 термопар (центральная термопара расположена на оси датчика, а лромежуточная - между осью и тепловоспринимающей поверхностью датчика) умножаются в блоках перемножения 13 и М соответственно на лостоянные коэффициенты К и N. Разность этих произведений .находится лооредством дифференциального включения ВЫХОДОВ этих бло.ков. На выходе дифференциальной цепи снимается э. д. с., пропорциональная измеряемой высокой темлературе. Предмет изобретслия 1. Способ измерения высоких стационарных температур при кратковременном погружении датчика в контролируемую среду путем снятия его показаний в три произвольно выбранных момента времени стадии регулярного теплового режима и проведения вычислений по известной зависимости температуры среды от этих показаний, отличающийся тем, что, с целью сокращения длительности процесса измерения и снижения температуры прогрева чувствительных элементов датчика, снимают в два произвольных момента той же стадии нагрева С0от1зетственло в каждый момент не мелее двух показа1ний датчика и раз.ность их локазаний и производят вычисление температуры среды по следующей формуле: , где и А/2 - разность показаний чув-ствлтельных элементов, расположенных соответст.венно на оси датчика и в точке между осью датчика и его тепловоспринимающей поверхностью; л, и fn, - показа.Ния чувствительного элемента, расположенного между осью датчика и его тепловоспринимающей поверхностью в два.момента времени. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что с той же щелью снимают в /начальный момент стадии регулярного теплового режи.ма ПОказания двух чуВСтвительных элементов и вычисляют измеряемую тем.пературу среды по следующей формуле: t,Ktn,-Nt,,, где постоянные для данных .условий коэфф.ициенты К -к N определяют в предварительном опыте по соотнощениям: IV- Чг4l и 1, д 4 - д л .U tj - ц tj где 4i и #чг - показания чувствительного элемента, расположеаного на оси датчика в два момента времени, и - разность показаний двух чуВСтвительных элементов атчика, расположенных соответственно на го оси и между осью и его тепловаспрннимающей ооверХНОСтью. Приоритет по п. 2 исчислять с 19.Х11Л963 г.