Устройство для измерения температуры Советский патент 1980 года по МПК G01K7/00 

Iwetpa, блок 5 моделирования входного воздействия, блок б двойного дифференцирования, блок 7 управления и ключ 8. Входной преобразователь 1 (термопрёобразователь) служит для преобразования измеряемой температуры в уро ни электрического, напряжения, выход eio через ключ 8 подключен к блоку 2 вычисления производных, обеспечивающему формирование производных выходного сигнгша преобразователя до 4-го порядка на первом, втором, третьем и четвертом выходах соответственно. Блок 7 управления совместно с клю чом 8 обеспечивает кусочно-линейную аппрбкеймацию нелинейно изменяющего(ЗЯ во времени входного воздействия. - Блоки 3 и 4 определения времязависимого параметра определяют коэффициенты дифференциального уравнения которым описывается входной преобразователь. В реальных условиях термопреобразоватёль помеща ется в защитную оболочку и образует с ней сложную систему, описываемую дифференцигшьным уравнением 2-го порядка I . 4Ult1 Q(tUi) ),к и T (1)(Ь + (Ь,2+р,й - / jo 3 ot ц -.коэффициенты ди ференциального уравнения, зависящие от времени, U(t) - показания термоприемнйка, об,/ - коэффициент конвек тивного теплообмена между термоприемником и средой, температура которой подлежит измерению, этот коэффи циент в процессе прогрева изменяетс т.е. он является функцией от времен о6« f(t), Q (t) - измеряемая температура среды. о5э/СоБ.(Ьз V где С, полные теплоёмкости термочувствительного элемента, и оболочки со ответственно,5дИ Spg - площади поверхности эл мента и оболочки соответственно, k - коэффициент тегшоперед / чи мёжду оболочкой и чувствительным элементом, который также изм няётся в процессе прогрева, т.е. является функцией времени. Устройство работает следующим об Irastasrv - Сигнал с выхода входного преобра зователя 1 U(t), зависящий от измеряемой температуры 0(t)| йШЭДЖснб с уравнением (1) через управляемый ключ 8 подается на вход блока 2 вьгчйсления производных. Формируемые на первом, втором, третьем и четвертом выходах блока.2 значения производных ( t ), и2( t) , и t) t), подаются на входы блоков 3 и 4 определения времязависимнх параметров Т (t), Т(t). На вход блока 3 подводятся сигналы U (t), U. (t), l/(t), U t) , в котором по алгоритму if (t) t) (t) ( t) +T (t) U( t) + (t)0 (Z) Определяется параметр T. (t). Определение параметра T{L(t) производится по значениям ll t) , U( t) , ) при помсиди блока 4 согласно алгоритму T™(t)) +2T5(t)U(t)+ ,-. (t)0 . +1-.2(t)i/4(t Полученные на выходах блоков 3 и 4 значения T(t) и T2(t) подаются на вход блока 5 моделирования входного воздействия, на выходе которого образуется искомый входной.сигнал 0{t), так как блок 5 формирует два произведения Т, (t) U ( t) и Т {t) l/v(t) и суммирует их вместе с U(t). Таким образом, определяются как параметры входного преобразователя, и сам входной сигнал. Наличие новых элементов, блоков определения времязавис1; мого параметра, повышает точность измерения температуры, что позволяет расширить сферу применения устройства в народном хозяйстве. Формула изобретения Устройство для измерениятемпера-, туры, содержащее входной преобразователь, выход которого через ключ соединен с входом блока вычисления произврдных, блок моделирования входного воздействия, входы которого подключены,к выходам ключа и блока вычисления производных, а выход через блок двойного дифференцирования соединен с блоком управления, выход которого соединен с ключом, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения точности.измерения, в него введены два блока определения времязависимого параметра, причем вход первого блока определения времязависимого параметра соединен с выходом первой, второй и третьей производной блока вычисления производных, вход второго блока соединен с выходами второй, третьей и четвертой производной блока вычисления производныг а выходы соединены с блоком моделирования входного воздействия. Источники информации, принятые/во внимание при экспертизе 1.Коротков П.А. и Лондон Г.Е. Ди.намичесжие контакты измерения тепловых вёйичин, Л., Машиностроение, 1974, с. 207. 2.Авторское свидетельство СССР №498628, кл. G Об G 7/38, 17.04.74 (прототип).J

I г 3 4

t

LJ