:. 1-..,, :
Изобретение относится к области тепловых измерений.. ..
Известен способ измерения высоких стационарных темиератур датчиком с одним чувствительным элементом, так называемый метод трех , состоящий в том, что датчик приводят в контакт с измеряемой средой, снимают его показания в три момента стадии регулярного теплового режима, измеряют два интервала времени между этими моментами и вычисляют измеряемую температуру.
Педостатком этого способа является то, что на проведение измерений затрачивается много времени, что делает невозможным иримеиение этого способа в кратковременно длящихся процессах, и, кроме того, температура в третьей точке близка к измеряемой, из-за чего этот способ не пригоден для измерения высоких температур иизкотемпературпыми датчиками.
С целью сокращеиия времени измерения и умепьщения нагревания термодатчика но предлагаемому способу двукратно измеряют температуру среды /1 и /2 и время этих замеров TI и Та, а истиииую температуру среды вычисляют ио формуле
рещенйе уравнения
. In
Л
k - l
In
i-M-f
(-2- -l)
A 17полученного на осиове теории регулярного теплового режима, в котором
M ,
аагде R-характерный размер термодатчпка;
а-коэффициент температуропроводности;bi и Ьо - коэффициеиты формы датчика.
Датчик выбирают в виде имитатора неограничейного цилиидра, иластипы или шара с одним чувствительным элементом, расположениы в центре. Размеры и материал датчика выбирают такпми, чтобы значение критерия теплообмеиа Bi было достаточно мало, иапример:
о; 1 Bt --- 1,
выбора достаточно малого характерного размера датчика R и высокого коэффициента теплопроводности К.
Получение вышеуказанных формул основано на соотношении теории регулярного теплового режима:
/г истП-Лехр( -H.-,), где 2 и выражении, связываюшем |j,i и Л 1пЛ, &,х2-6,и4
где q-i VI qi. - время, отсчитанное в единицах критерия Фурье, i.i и А- - первый корень характеристического уравнения и первая тепловая амплитуда, соответственно, Ь и Ь - ранее приведенные коэффициенты. Относительная погрешность б в вычислении In А- возрастает с ростом критерия Био от 6 0 (при Bi 0) до 6 0,01 (при В1 0).
Для определения истинной температуры среды по указанному способу датчик приводят в контакт с измеряемой средой, снимают в два произвольных момента времени TI и Т2 показания датчика 1 и tz, а также сами значения TI и t2, отсчитанные от момента вступления датчика в контакт с измеряемой средой. Для измерения температуры в кратковременном прямоугольном импульсе за Т2 принимают длительность этого импульса и за tz- показание датчика, снятое в момент окончания импульса. Истинное значение измеряемой температуры находят по формуле ь решая предварительно уравнение
А -1
/п
ч
l
Т2 -TI
i-l. -tJ
М +
In
(-с - )
Последнее решают либо графически, либо при помощи счетно-решающего устройства.
Применение счетно-рещающего устройства дает возможность проводить автоматическое измерение по предложенному методу.
Предмет изобретения
Способ определения высоких температур путем кратковременного помещения термодатчика в измеряемую среду в произвольные моменты времени регулярного режима, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени измерения и уменьщения нагревания термодатчика, двукратно измеряют температуру среды ti и t и время этих замеров TI и тг, а истинную температуру среды вычисляют по
формуле
ист K-II,
решение уравнения
е
А -1
In tl
k-
InА-1
Т2 -ti
N , k-l
.,-ж +
In(2 - )
t.
полученного на основе теории регулярного теплового режима, в котором
Ж. А:
- характерный размер термодатчика;
- коэффициент температуропроводности;
2 - коэффициенты формы датчика.
