Устройство для моделирования обратной задачи теплопроводности Советский патент 1976 года по МПК G06G7/48 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для решения обратной задачи теплопроводности. а именно для определения коэффициентов теплообмена между средой и поверхностью тела.

Известны устройства, которые состоят HS функциональных преобразователей, усилителя постоянного тока, управляемого стабилизатора то.ка, блока перемножения и / С-сетки. По своей структуре они являются замкнутыми системами управления и содержат в контуре обратной связи минимизирующий элемент. Такие устройства характеризуются наличием систематнческой динамической ошибки, которая обуславливает значительную погрешность при решении обратной задачи.

Наиболее близкое к изобретению устройство содержит блок задания температур, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, н модель поля.

Однако электромеханическая следяш;ая система устройства усложняет его конструкцию и снижает надежность работы.

Цель изобретения - автоматизация определения коэффициентов теплообмена, упрощение конструкции и повышение надежности, а также исключение динамической ошибки.

Это достигается тем, что оно содержит интегратор, усилитель мощности, источник света и блок формнровання внешнего термического сопротивления, первый вход которого соединен с выходом блока задания температур, выход - со входом модели ноля, а второй вход оптически связан с выходом источника света, ко входу которого подключен выход уснлнтеля мощности, вход которого соединен с выходом интегратора, ко входу которого подключен выход блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом модели ноля.

На чертеже дала блок-схема устройства.

Устройство состоит из блока / задания температур, блока 2 сравнения, интегратора 3, усилителя мощности 4, источника света 5, блока 6 формирования внешнего термического сопротивления, модели поля 7.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал f/BH из узловой точки модели 7 оостунает на один вход блока 2 сравнення, на другой вход которого подается нанряжение f/BH с блока /. С выхода блока 2 снгнал рассогласования Up Us,, -t/BH поступает на вход интегратора 5, а с выхода последнего на вход усилителя мощности 4, который нагружен на источник света 5, освещающий блок 6. Следовательно, с изменением освещенности меняется ток i, втекающий в модель, напряжения узловых точСиК, а следовательно, и величина сигнала рассогласоваиия Up. Регулирование будет, происходить до тех пор, пока напряжение в узловой точке UBH не станет равным заданному и„,, в блоке /. Величина коэффициента теплообмена нри этом оиределяется по формуле

г . X / . h

где г - сонротивление сетки Д1ежду граничным узлом и узлом, ближайшим к нему;

Я- - коэффициент теплонроводностн; R - величина со н.ро т явления блока 6; h - шаг сетки.

Применение интегратора и блока формирования внешнего термического сонротивления исключает динамическую ошибку и увеличивает точность решения обратной задачи.

Использование электронных элементов упрощает конструкцию и повышает надежность работы устройства в целом.

Формула изобретения

Устройство для моделирования обратной задачи теплопроводности, содержащее блок задания температур, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, и модель поля, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности моделирования, оно содержит интегратор, усилитель мощности, источник света и блок формирования внешнего термического сопротивления, первый вход которого соединен с выходом блока задания температур, выход - со входом модели поля, а второй вход оптически связан с выходо.м источника света, ко входу которого подключен выход усилителя мощности, вход которого соединен с выходом интегратора, ко входу которого подключен выход блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом модели поля.