Способ измерения коэффициента теплового преоб-разования калориметрического ваттметра Советский патент 1981 года по МПК G01J1/10 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОВОГО

ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КАЛОРИМЕТРИЧЕСКОГО ВАТТМЙТРА1 ф|Ш| av5d EFl08J пиковые значения выходного сигнала, при этом коэффициент теплового преобразования определяют из соотношения H-i°l ALc, с ° где - коэффициент теплового прео разования; Со - установившийся уровень выходного сигнала; /Д/ср - средняя величина пиковых значений импульсов выходного сигнала, ее знак соответствует полярности импуль са при отключении калиброванной электрической мощности и включении мощности излучения. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для осуществления способа на фиг. 2 - конструкция этого устрой.ства; на фиг. 3 - график зависимостей выходного сигнала от переменного воздействия непрерывной мощности излучения и калиброванной электрической мощности, полученных при осуществлении предлагаемого способа. Непрерывную мощность излучения от источника 1 подают на приемный элемент 2, преобразующий излучение в поток тепла, соединенный с термопреобразователем 3, .например термобатареей, подключенной к -измерительному прибору, регистрирующему термо-ЭДС термобатареи. Калибратор 4 электрической мощности соединен с резистором 5 замещения, преобразующим мощность в поток тепла, соединённый с термопреобра зователем 3.. Источник 1 излучения и Ксшибратор 4 электрической мощности соединены с переключателем б, осуществляющим попеременное воздействие указанных источников. , Устройство для осуществления спосо ба работает следующим образом. При подаче непрерывной мощности Излучения неизвестной величины на при емный элемент 2, термопреобразовател 3 фиксирует установившийся уровень выходного сигнала EQ . Далее вместо источника 1 излучения подключают к резистору 5 замещения калибратор 4 электрическрй мощности. Термопреобразователь 3 фиксирует установившийся уровень выходного сигнала. Сутьспособа состоит в следующем. Переходная функция термопреобразо вателя 3 Ссвязываю1цая выходной сигнал с выходным) на одноступенчатое .изменение (включение и выключениеJ непрерывной мощности излучения содер жит ряд экспоненциальных членов. Переходная функция термопреобраз овате на одноступенчатое.изменение калибро ванной электрической мощности также сойержит ряд экспоненциальных членов Если сравнить эти две переходные фун кции, то они содержат все одинаковые члены, так как все теплоемкости и те ловые сопротивления у сравниваемых каналов потока тепла общие и одинаковые кроме одного, обусловленного различиями в тепловых сопротивлениях приемного элемента 2 и резистора замещения 5. Таким образом, при попеременном воздействии непрерывной электрической мощности излучения и калиброванной электрической мощности выходрой сигнал термопреобразователя 3 будет представлять разность этих двух переходных функций, т. е. экспоненци|альнь1й импульс, который описывается выражением H(t)6(et/r..-t/c,) где ЕО установившийся уровень выходного сигнала; t - постоянная времени, обусловленная термическими параметрами приемного элемента; Cg постоянная времени, обусловленная термическими параметрами резистора замещения. Пиковое значение импульса содержит информацию о величине коэффици-ента теплового преобразования калориметрического ваттметра, которое выявлено в аналитической форм1ё о Кривая 7 (см.фиг.3) представляет собой зависимость выходного сигнала от попеременного воздействия непрерывной мощности излучения и калиброванной электрической мощности. Кривые 8, 9 представляют пиковые значения имnyjibcoB и их знак в зависимости от последовательности воздействий источников. Многочисленные экспериментальные данные показали, что использование данного способа измерения коэффициента теплового преобразования, калориметрического ваттметра выгодно отличается от прототипа, так как повышается точность автономного измерения этого параметра, а также, поскольку применение данного способа позволяет непосредственйо измерять мощность излучения, исключаются требования к характеристике нелинейности калориметри еского ваттметра и его зонной зависимости, что уменьшает общую погрешность. Формула изобретения Способ измерения коэффициента теплового преобразования калориметрического ваттметра,основанный на сравнении преобразований теплового действия мощности излучения и калиброванной , электрической мощности в статических режимах, отличающий с я тем. что, с целью повышения точности измерения коэффициента теплового преобразования, в процессе термопреобразован ния попеременно воздействуют непрерыв ной мощностью излучения и калиброванной электрической мощностью с последу ющим установлением теплового равновесия и одновременно измеряют пиковые значения выходного сигнала/ при этом коэффициент теплового преобразования определяют из соотношения . .8„1Ы где f| - коэффициент теплового преоб разования; о - установившийся уровень, вы/А/ер - средняя величина пиковых значений импульсов выходного сигнала; ее знак соответствует полярности :импульс,4: Р отключении кгшиброванной электрической мощности и включении мощности излучения. Источники.информации, ятые во внимание при экспертизе 1,Труды метрологических институСССР, вып. 102 (162). М., Изд-во дартов, 1970, с. 54. .Измерительная техника,1973, (прототип).

фиг.1 .

г

- РИЛ, PjA.Him