СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ ДАТЧИКА ТЕМПЕРАТУРЫ Советский патент 1972 года по МПК G01K15/00 

Изобретение относится к области температурных измерений.

Известен способ определения постоянной времени датчика температуры путем изменения температуры газовой среды, окружающей датчик.

Однако при использовании известного способа постоянная времени т датчика температуры при перенесении его из среды с (начальной) температурой tn в среду с температурой к определяется как время, необходимое д,ля прогрева чувствительного элемента датчика до те.мпературы, равной 0,63 (/к-4i)Это вызывает необходимость достаточно быстрого перенесения датчика из газовой среды с температурой fn в газовую среду с температурой /к. При этом возникают трудности поддержания заданных температур t и к газовой среды.

Задача определения постоянной т усложняется еще более, когда температуру 4- газовой среды необходимо комбинировать со скоростью движения среды относительно датчика. В этом случае сложность заключается в создании однородного (по температуре) газового потока, перемещающегося с заданной скоростью относительно датчика, и обеспечении постоянства температуры к потока до момента достижения датчиком температуры 0,63 (/к-/и).

Поэтому известный способ определения постоянной т, который отличается тем, что находящийся в среде газа датчик (температура среды /п) затем обдувается потоком газа со скоростью V2 и температурой 4, характеризуется невысокой точностью реализации параметров Vz и /к газового потока.

Для повыщения точности определения постоянной времени по предлагаемому способу

температуру газовой среды изменяют путем адиабатического сжатия газа от начального объема при температуре tu до значения, соответствующего температуре АО обеспечивая движение газа относительно чувствительного элемента датчика вращением чувствительного элемента.

По предлагаемому способу датчик температуры размещают в заполненной газовой емкости, замкнутый объем которой можно изменять необходимым образом. В емкости создают необходимую начальную температуру /„.

Из этой емкости датчик не переносят в огличие от известных способов в другую емкость с заданной температурой t, а создают эту температуру путем соответствующего изменения объе.ма (в больщинстве практических случаев путем сжатия). Для относительно малоинерционных ( сек) датчиков процесс

нее. В этом случае процесс будет адибатическим, для которого справедливы следующие соотношения:

(273,15° С + gi/r (273,15°С + 4) 0) ,(2)

где VH, УК - начальное и конечное значения объемов, соответствующие температурам н и /к.

Pjb РК - значения давлений, соответствующие значениям объемов VHи VK.

Из соотнощения (1) следует, что обеснечив соответствующие соотнощение объемов Vn и , можно обеспечить необходимое соотношение температур н и /к. Кроме того, из уравнений (1) и (2) получим, что

t, (273,15°C + gx

Inl Х(Я«/Я„)- -273,15°С,(3)

т. е. контроль факта достижения температурой среды заданного значения в емкости, где размещен датчик температуры, можно осуществлять по данным измерений давлений РК и PI,, /„.

Так как в большинстве практических случаев значение постоянной т необходимо знать для давления РК, равного атмосферному, то значение Рц должно быть меньше атмосферного, для чего в процессе создания в газовой среде температуры t давление в емкости снижают до величины мм рт. ст.

Поступательное движение газовой среды относительно датчика температуры осуществляют, вращая датчик с угловой скоростью со

и разместив его чувствительиый элемент на некотором расстоянии г от оси вращения. Тогда скорость движения газовой среды относительно датчика будет равна

V, шг.(4)

Эти данные вместе с записью температуры датчика позволяют известным способом определить постоянную времени т.

Осуществимость способа определяется соотнощением температур H и /к, а также соотношением объемов 1/н и VK. Постоянная времени серийно выпускаемых датчиков температуры определяется для условий и /,; 100°С. В ряде случаев кМОжетсоставлять 120°С4-150°С. От этих температур длительность, действия которых составляет менее 1 сек, не зависят практически материалы устройства для описываемого способа. Изменения объема могут составлять при этом ЮОч200% от начального объема VH.

Предмет изобретения

Способ определения постоянной времени датчика температуры путем изменения температуры газовой среды, окружающей датчик, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения постоянной времени, изменяют температуру газовой среды путем адиабатического сжатия газа от начального объема прн температуре /„ до значения, соответствующего температуре t, обеспечивая движение газа относительно чувствительного элемента датчика вращением чувствительного элемента.