Изобретение относится к области тепловых измерений и, в частности, к измерению высоких температур регу.тярного теплового режима низкотемпературными датчиками с одним чувствительны.м элементом.5 Известным способом определения высоких температур низкотемпературными датчиками с одним чувствительным элементом является способ, состоящий в том, что датчик приводят в контакт с измеряемой средой, в произволь- ю ный момент времени стадии регулярйого режима снимают показание датчика, а также первую и вторую производные от этого показания и на основе этих замеров определяют измеряемую температуру.15 Недостатком этого способа является необходимость определения второй производной, а также значительная погрешность, связанная с этим определением. Последнее является следствием того, что 20 (Применение многократного дифференцирования понижает, как правило, отношение сигнал/шум, что ухудшает точность отсчета. Целью настоящего изобретения является повышение точности.25 Это достигается тем, что измеряют температуру среды tn и ее первую производную tn, измеряют время т от момента вступления термодатчика в контакт с измеряемой средой до момента измерения, а истинную температуру ЗО среды вычисляют по формуле tuc.T: K-in, где К - решение уравнения / tn a(.l) К (л:-1)1п полученного на основе теории регулярного теплового режима, в котором R - характерный размер датчика, а - коэффициент темиературопроводностп, bi и 1)2 - коэффициенты, зависян;ие от формы датчика. Размер и материал датчика выбирают такими, чтобы значение критерия теплообмена Био было достаточно мало, например: Bi l, что достигается нрактически при любых значениях коэффициента теплоотдачи а за счет выбора достаточно малого размера датчика R и высокого коэффициента теплопроводности }.. Получение вышеуказанных уравнений основано на соотношепнях теории регулярного теплового режима: и выражении, связывающем ii и А InA - .4 гдеq - время, отсчитанное в единицах Критер1ия Фурье; 1.11 и AI - первый корень характеристического уравнения и первая тепловая амплитуда .соответственно; Ь и 1)2 - ранее приведенные коэффициенты. Относительная погрешность приближения возрастает с ростом критерия Bi от 6 0, (при ) до 6 0,01 (при Bi). Для определения истинной температуры среды по указанному способу датчик приводят в контакт с измеряемой средой, измеряют в Произвольный момент времени регулярного режима показание датчика ta, производную по времени от этого показания 1„, а также время т, .прошедшее от момента вступления датчика в контакт с измеряемой средой до момента измерения. Для измерения темлературы в кратковременном прямоугольном температурном импульсе за т следует нрипимать длительность этого импульса и за /„ - .показание датчика, снятое в момент окончания имлульса. Истинное значение измеряемой температуры находят :ПО формуле in решая предварительно уравнение 6l П , &2-fi / I Т I а(К-1) 1)1П- либо графически, либо при помощи счетнорешающего устройства. Применение счетно-решающего устройства дает возможность проводить автоматическое измерение по предложенному способу, На чертеже показапа блок-схема автоматического измерения температуры предложенным способом. ДатчЕк 1 температуры быстро приводят в контакт со средой (например, погружают в среду). Момент ВСтунления датчика / в контакт с измеряемой средой фиксируется задатчиком 2 времени. Э. д. с. датчика /, усиления в предварительном усилителе 3, подается в дифференциатор 4, делитель 5 и умножитель 6. Из дифференциатора 4 (производная поступает в делитель 5, -который передает в счетнорешающее устройство 7 результат деления производной /п на .показание /п- Кроме того, в блок 7 поступает из задатчика времени сигнал, про.порциональный времени т. Счетно-решающее устройство 7 решает вышеприведенное уравнение относительно К и подает это решение на вход умножителя 6, истинное значение измеряемой температуры ист нодается из умножителя 6 в индикатор 8. Предмет изобретения Способ определения высоких температур путем однократного измерения температуры в произвольный момент времени регулярного режима с помощью термодатчика, кратковременно помещаемого в измеряемую среду, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности, измеряют температуру среды /ц и ее первую производную ta, измеряют время т от момента вступления термодатчика в контакт с измеряемой средой до момента измерения, а истинную температуру среды вычисляют по формуле Гист А Гп; где К - решение уравнения п , п а() (К-)1п полученного на основе теории регулярного теплового режима, в котором / - характерный размер датчика, а - коэффициент темнературопроводности, bi и &2 -Коэффициенты, зависящие от формы датчика.
Даты
1970-01-01—Публикация