УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ Советский патент 1968 года по МПК G01K13/02 

Изобретение относится к области измерения высоких температур газовых потоков с использованием математической экстрополяции переходного процесса разогрева датчика в условиях теплового регулярного режима первого рода. Температура среды Т_ср находится по трем значениям температуры датчика T₁, Т₂ и Т₃ в процессе его разогрева в моменты времени τ₁, τ₂ и τ₃ соответственно из выражения

где

Известны устройства для измерения высоких температур газовых потоков путем измерения временных интервалов между моментами достижения температуры датчика трех из нескольких заранее заданных опорных значений в переходном процессе регулярного теплового режима первого рода, содержащие датчик температуры, выполненный, например в виде термопары, включенной в схему амплитудного дискриминатора, связанного с формирователем импульсов, управляющих блоком отсчета временных интервалов, которые фиксируются блоком памяти.

В предложенном устройстве амплитудный дискриминатор представляет собой многопредельный задатчик опорных напряжений, соответствующих заданным опорным значениям температуры, включенный последовательно с термопарой на вход нуль-органа и переключаемый формирователем импульсов управления на следующую ступень в момент равенства э.д.с. термопары и очередного из заданных опорных напряжений. Это позволяет расширить диапазон и повысить точность измерений.

На чертеже показана блок-схема описываемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 температуры, выполненный, например, в виде термопары и включенный на вход амплитудного дискриминатора 2, который состоит из многоступенчатого задатчика 3 опорных напряжений и нуль-органа 4. Выход нуль-органа 4 связан с формирователем 5 импульсов, который управляет переключением задатчика 3 на новую ступень, окончанием счета импульсов, поступающих от генератора 6 образцовой частоты в счетчик 7, и выводом числа из счетчика 7 в соответствующую ячейку блока 8 памяти.

Устройство работает следующим образом.

В исследуемую среду мгновенно погружается датчик 1, и на вход нуль-органа 4 подается разность между термо-э.д.с. датчика 1, нарастающей в переходном процессе по экспоненциальному закону, и очередным значением опорного напряжения, поступающего от задатчика 3 и соответствующего очередному значению опорной температуры. При уравновешивании этих сигналов формирователь 5 импульсов управления переключает задатчик 3 на следующую по величине ступень опорного напряжения, прекращает поступление образцовой частоты от генератора 6 в счетчик 7 и выводит в соответствующую ячейку блока 8 памяти записанное в счетчике 7 число, пропорциональное отрезку времени между моментами предыдущей и настоящей компенсации сигналов термопары 1 и задатчика 3.

В результате переключения задатчика 3 на очередную ступень автоматически происходит аналогичный цикл измерения следующего промежутка времени.

По достижении верхнего из заданных значений опорного напряжения измерение прекращается, датчик 1 выводится из среды и обрабатывается хранящаяся в блоке 8 памяти информация в соответствии с формулами (1) и (2) при помощи специальных номограмм или на электронных цифровых вычислительных машинах.

Испытания устройства в лабораторных условиях показали высокую точность измерений в широком диапазоне температур.

Устройство для измерения высоких температур газовых потоков путем измерения временных интервалов между моментами достижения температуры датчика трех из нескольких заранее заданных опорных значений в переходном процессе регулярного теплового режима первого рода, содержащее датчик температуры, выполненный, например в виде термопары, включенной в схему амплитудного дискриминатора, связанного с формирователем импульсов, управляющих блоком отсчета временных интервалов, которые фиксируются блоком памяти, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона и повышения точности измерений, амплитудный дискриминатор выполнен в виде многопредельного задатчика опорных напряжений, соответствующих заданным опорным значениям температуры, включенного последовательно с термопарой на вход нуль-органа и переключаемого формирователем импульсов управления на следующую ступень в момент равенства э.д.с. термопары и очередного из заданных опорных напряжений.