СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫСОКИХ СТАЦИОПАРНЫХТЕМПЕРАТУР Советский патент 1970 года по МПК G01K7/02 

Изобретение относится к области тепловых измерений в частности к измерению высоких стационарных температур.

Известен способ измерения стацио«арНых температур датчиком с одним чувствительным элементом лри кратковременном погружении датчика в контролируе1мую среду, состоящий в том, что IB стадии регулярного теплового режима два показания датчика снимают в моментй равенства их «о значениями двух первых производных и вычисляют измеряемую температуру среды.

Недостатком этого способа является то, что на проведение измерений затрачивается сравнительно много времени, причем при сокращеНии интервала времени между моментами снятия показаний потрешность способа возрастает, и, кроме того, темлература во второй точке может быть достаточно высока, что может привести к перегреву чувствительного элемента датчика.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков.

Для этого измеряют темлературу среды и ее 1псрвую производную -по времени от момента (вступления термодатчика в контакт с измеряемой средой до момента прекращения измерения, а исти1Нную температуру среды вычисляют по формуле

где /С - |предварительцо выбранный коэффициент (Д 1),

4-показание датчика, снятое в момент выполнения равенства

(.-(rV

А/я t

(У(-1)1П

К-1

в котором

JQt - показание датчика в текущий момент

т стадии регулярного теплового режима,

/-производная этого показания, M N-коэффициенты формы датчшса

пде R - характерный размер датчика,

а -коэффициент температуропроводно20сти,

biJiby - коэффициенты, приведенные в таблице:

Форма датчикаЬ Ь

Неограниченнаяпластина1/61/60

Неограниченный цилиндр1/81/384

Шар1/101/2100 такими, чтобы значение .критерия теплообмена Био было достаточно мало, «апример что доститается практически прИ любых значениях коэффициента теплоотдачи а за ечет выбора достаточно малого размера датчика R и высокого коэффициента теплопроводности А,. ист К („ и F(t, t, т, Получение формул / К) (К-1)1п основано на соотношениях теории регулярного теплового режима: i f,.-r I 1 А,ехр(-у-1 / /истГ -Aexp(-lxfт.- и выражении, связывающем (.и и Ль InAi 6||д2-&2f.i{. В этих выраже1ниях (j,i и AI - первый корень характеристического уравневия и первая теплавая а мплитуда соответственно; т; а; R, Ь и Ь- - ранее определенные величины. Относительная погрешность б в вычислении inA возрастает с ростом .критерия Био от б О (при Hi 0) до б 0,01 (.при Bi к 1). Для определения истинной температуры среды по пре.длагаемому способу измеряют температуру среды и ее первую производную по времени От момеита вступления термадатчика в .контаКт с измеряемой средой до момента прекращения измерения, а исгинную температуру среды вычисляют «о формуле 4ст К tr. предварительно выбранный коэффициент (/О 1), п - показание датчика, снятое щ момент выполнения равенства К , лл I ЛГ (/С-1)1п -1- - (г ЛП t К-1

в котором

t - показание датчика в текущий момент т стадии регулярно го теплового релшма,

/-производная этого шаказания, MiiN - коэффициенты формы датчика.

На .чертеже изображена блок-схема автоматического измерения.

(( +

-Ли

в котором t - показание датчика в текущий момент т стадии регулярлаго теплового режима, f-праизводная этого показания. М и 55 Л --коэффиЦиенты фо.рмы датчика. Датчик температуры / 6bicTipo приводят и «Онта.кт СО средой. Момент контакта фиксируется задатЧИком времени 2. Э.д.с. датчика, усиленная в предварительном усилителе 3, подается в дифференциатор 4, делитель 5 и запоминающее .устройство 6. В Делителе 5 осуществляется деление производной f .на локазание t. Сигнал из делителя 5 подается в арифметическое устройство 7, куда также поступает сигнал текущего времени т из 2. .Величина F(t, t, т, К), вычисленная в арифметическом устройстве 7, подается в нуль-индикатор 8, сравнивающий ее с заранее заданной правой частьюурав:нения/(, t,T:, К) (К-1)1п дде F(f, t, т, /С) - монотонно убывающая с временем функция. В момент раве.нства этих величин нуль-индикатор посылает сигнал в запоминающее устройство 6 и одновременно IB задатчик времени 2 на прекращение 1про.цесса измерения. Значение из запоминающе.го устройства 5 по сигналу из нуль-индикатора 8 подается на умможитель 9, вычисляющий произведение tnK. На выходе у1множ:ителя 9 получают ист -Истинное значение измеряемой темпераПредмет изобретения Способ определения- высоких стационарных температур путем кратковременного помещения в измеряемую среду одного термодатчика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют температуру среды и ее первую производную по времени от момента вступления термодатчика в контакт с измеряемой средой до момента прекращения измерения, а истинную температуру среды вычисляют ло формуле 4ст к t, где К - предварительно выбраяный коэффициент (/(); п-показание датчика, снятое в момент выполнения равенства