Устройство для измерения показателя тепловой инерции термопары Советский патент 1978 года по МПК G01K15/00 

Изобретение относится к области тепловых измерепнй, а именно, к цифровым устройствам для измерения показателя тепловой инерции термопары . Известно устройство для измерени показателя тепловой инерции термопреобразователей , содержащее усилитель , корректирующее звено, делител сумматор, счетчик импульсов Недостатком устройства 5 влкется низкая точность измерения. Известно устройство для измерени показателя тепловой инерции термопреобразователей, содержащее дифферюнциатор, дифференцирующую цепочку интегратор с 3anoNaiHaHHe аналогово го сигнала, усилительс управляемым коэффициентом передачи 2. В этом устройстве показатель тепловой инер ции определяется по моменту достижения максимальн.огО значения производной сигнала термопреоОразовател Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст ройство для измерения показателя тепловой инерции термометров сопротивления, содержащее усилитель, соединенный через коммутатор с вход запоминающего устройства с устройст вом сброса сигнала и первы1 и входами двух схем сравнения, выходы которых соединены через ключ с измерителем временного интервала, источник нагрева термометра, соединенный через переключатель с-входом усилителя з . В эаом устройстве термометр сопротивления включен в плечо мостовой схеьв-т, которая перед измерениями балансируется. При измерении этим устройством тепловой инерции термопары последнюю необхрдимо включать в специальную схему, обеспечивающую нулевой выходной сигнал при различных температурах. Это ведет к снижению точности измерения. Целью изобретения является повышение точности измерения. Это достигается тем, что в пред- . лагаемом устройстве введены источник опорного напряжения и два сумматора, первые входы которых соединены с выходом запоминающего устройства, а выходы - со вторыми входами схем сравнения, причем выходы источника опорного напряжения соединены со вторыми входами сумматоров. На фиг.1 представлена блок-схема описываемого устройства; на фиг.2 временная зависимость выходного напряжения усилителя. Устройство содержит источник нагрета термопары 1, усилитель 2,переключатель 3, коммутатор 4, запоминающее устройство 5, устройство сброса сигнала, состоящее из ключа сброса б и одновибратора 7, сумматорл 8,9, источник опорного напряжения 10, схемы сравнения 11 и 12, ключ 13, измеритель временного интервала 14, Устройство работает следующимобразом. К входу устройства подключают исследуемую термопару,.которая установлена непосредственно на объе те и находится в среде с определенной температурой в условиях естественного теплообмена. Переключатель 3 устанавливается в положение Из мерение(И), а коммутатор 4 сигнал в положение I . На выходе термопары имеется уста новившееся значение сигнала, которое .после усиления усилителем 2 пос тупает на запомин аюадее устройство 5 выполненное, например, в виде интег ратора. Время интегрирования последнего равно его постоянной времени, На сумматорах 8 и 9 выходной сир.йал Ед запоминающего устройства суммируется соответственно с напряжениями ЛЕа и&Е с выхода не точника onojoHoro напряжения 10. На вторые входы схем сравнения 11 и 12 подается соответственно напряжение Eg -fUEi и + Л Eji . Затем переключатель 3 переводитс на определенный .промежуток времени (несколько секунд) в положение На рев (Н), термопара подключается к источнику нагрева термопары 1 и происходит ее нагрев до некоторой температуры, превышающей температуру среды, в которой находится термо пара. Переключатель 3 возвращается в положение 4 а коммутатор сигнала 4 в положение I . На первые входы схем сравнения 11 и 12 поступает усиленное напряжение E{-fc) исследуемой термопары, изменяющееся по закону-спадающей экспоненты с постоянной времени, .равной показателю тепловой инерции термопары -t При достижении напряжением Е (i) зн чения Е, срабатывает схема сравнения 12 и открывается ключ 13, задава тем самым начало интервала времени. При достижении напряжением Е (i ) 4 значения t; срабатывает схема сравнения 11 и закрывается ключ 13, что определяет конец интервала времени, измеряемого измерителем интервала времени 14. В этот момент одновибратор 7 вырабатывает сигнал, открывающий ключ б, и происходит сброс запоминающего устройства 5, При выполнении соотношения Е. и , где Е - основание натуральных логарифмов, интервал времени измеренный . измерителем временных интервалов 14 равен показателю тепловой инерции f . Источник опорного напряжения 10 позволяет регулировать выходные напряжения Д Ej и ДЕ,2 , что дает возможность использовать устройство для измерения показателя тепловой инерции термопары в широких пределах. Предлагаемое устройство позволяет с высокой -точностью измерять тепловую инерционность термопар в месте их установки без демонтажа при различных внешних условиях и температурах. Формула изобретения Устройство для измерения показателя тепловой инерции термопары, содержащее усилитель, соединенный через коммутатор с входом запоминающего устройства с устройством сброса сигнала и первыми входами двух схем сравнения, выходы которых соединены через ключ с измерителем временного интервала, источник нагрева термопары, соединенный через переключатель с входом усилителя, отличающееся тем, что, с целью повьЕиения точности измерения, в него введены источник опорного напряжения и два сумматора, первые входы которых соединены с выходом запоминающего устройства, а выходы со вторыми входами схем сравнения, причеЦ выходы источника опорного напряжения соединены со вторыми входами сумматоров. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе; 1.Авторское свидетельство СССР № 300783, кл, Q 01 К 7/14, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 525862, кл. Q 01 К 15/00, 1975. 3.Патент США № 3759083, кл.73-1Р 1973.

Фаа.