Устройство для измерения нестационарных температур Советский патент 1980 года по МПК G01K7/14 

Иэрбретение относится к области температурных измерений. Известны устройства для измерения нестационарных температур, в которых, с целью снижения динамических погрешностей, обусловленных инерционностью применяемого термопреобразователя, осуществляется коррекция выходного сигнала термопреобразователя . Из известных устройств для измерения нестационарных температур наиболее близким к изобретению по текничес кой сущности является устройство для измерения нестационарных температур, содержащее частотный термопреобразова тель, выход которого соединен с первы генератор ми входами двух схем опорной частоты, соединенный со счетным триггером, единичный и нулевой вы ходы которого подключены раздельно реверсив ко вторым входам схем ный счетчик импульсов с блоком цифровой индикации и одновибратор, включен ный между нулевым выходом триггера и установочньв входом реверсивного счет чика 3. Недостатком устройства является низкая точность измерения нестационар ных температур, обусловленная инерционностью частотного термопреобразовател я . Целью изобретения является повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что в усгтройство в.ведены два умножителя частоты, входы которых раздельно подключены к выходам схем И, а выходы соединены соответственно с прямым и инверсным входами реверсивного счетчика. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство для измерения нестационарных температур содержит частотный термопреобраэователь 1, генератор 2 опорной частоты, счетный триггер 3, 4 и 5, умножитель 6 две схемы частоты с коэффициентом умножения , умножитель 7 частоты с коэффициентом умножения (22Г-1), одновибратор 8, реверсивный счетчик 9 и блок 10 цифровой индикации. Коэффициент умножения 2Т 4TFci , где - частота опорного генератора, С- показатель тепловой инерции термопреобразователя. Устройство работает следующим образом. Выходной сигнал частотного термопреобразователя 1 поступает на первые

и

4 и 5. На втовходы двух схем

рые входы схем 4 и 5 гтоступают попеременно сигналы с единичного и нулевого выхода счетного триггера 3, который срабатывает от импульсов генератора 2 опорной частоты.

При воздействии на термопреобразователь 1 скачка температуры выходная частота f(t) термопреобразователя изменяется по закону:

-tfcf (t) fo + лР (1-е ) ,

где fp - выходная частота термопреобразователя 1 в момент воздействия скачка температуры; дР - приращение выходной частоты, вызванное воздействием температурного скачка. После окончания переходного процесса значение выходной частоты термопреобразователя 1 равно ff,+ Ci.F.

До момента воздействия температурного скачка на входы умножителей 6 и 7с выхода термопреобразователя 1 чеИ

4 и 5 поступают серии

рез схемы

импульсов, количбство которых в каждой серии NO fp A.t пропорционально измеряемой температуре в определенном

временном промежутке u.t, который выбирается равным 2Kt .

о

При этом на прямой и инверсный входа реверсивного счетчика 9 с выходов умножителей б и 7 поступают импульсы, количество которых в каждой серии соответственно равно: 2jNc) и (2-2--I)NQ. В счетчике 9 происходит процесс вычи,тания импулБсов, в результате чего в блоке Ю цифровой индикации высвечивается цифра лЫ, пропорциональная измеряемой стационарной температуре:

&N 2fNj, - () NO N f t.

В период регулярного теплового режима за промежуток времени дЪ количество импульсов N, поступающих на входы умножителей 6 и 7, определяется зависимостью:

Af.

I. f (t)dt . +

N.

о-,-,--(-,.4.,жС

+ . -.-Cd-e) хдЪ(5о +,).

2 г

739349

Разность импульсов в реверсивном счетчике 9 при этом буДет равна:

ЛЫ 2rN| - (2тг -I)NO t(fo +

+ дР) Atf .

Следовательно, уже за время 5 реверсивный счетчик 8 подсчитает количество импульсов 4,N, пропорциональное значению f выходной Частоты термопреобразователя 1, которое фиксируется блоком 10 цифровой индикации, Сброс показаний счетчика 9 в нуль осуществляется импульсом с одновибратора 8, который срабатывает от заднего фронта импульса, поступающего с нулевого выхода счетного Триггера 3, 5 Предлагаемое устройство позволяет сократить время измерения температуры нестационарного температурного процесса и тем самым повысить точность измерения нестационарных температур.

Формула изобретения Устройство для измерения нестационарных температур, содержащее частотный термопреобразователь, выход кото- рого соединен с первыми входами двух схем И, генератор опорной частоты, соединенный со счетным триггером, единичный и нулевой выходы которого подключены раздельно ко вторым входам

И

, реверсивный счетчик имсхем

0 пульсов с блоком цифровой индикации и одновибратор, включенный между нулевым выходом триггера и установочным входом реверсивного счетчика, о т лич ающ е е с я тем, что, с

5 целью, повышения точности измерения, в него введены два умножителя частоты, входы которых раздельно подключены к выходам схем И. / а выходы соединены соответственно с прямым и

0 инверсным входами реверсивного счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР 384027, кл, G 01 К 7/14, 1971,

2,Авторское свидетельство СССР № 517812, кл, G 01 К 7/14, 1974,

3,Голембо В, А,, Котляров В, Л. и Швецкий В, И, Пьезокварцевые аналого-цифровые преобразователи темпе0 ратуры, Львов, Вища школа , 1977, с. 146-156 - шэототип.