Прямоотсчетный калориметрическийВАТТМЕТР Советский патент 1981 года по МПК G01R21/02 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано дляизмерения поглощаемой мощности непрерывных и среднего значения импульсно-модулированных электромагнитных колебаний.

Известен прямоотсчетный калоримет рический ваттметр, в котором поглощаемая мощность пропорциональна разности температур между - горячим и холодным термодатчиками, включенными на выходе и входе калориметрической нагрузки по гидравлическс «у тракту, умноженной на величину массового расхода калориметрической жидкости .

Недостатком указанного ваттметра является ограничение точности измерений вследствие различных температурных возмущений в гидравлической системе ваттметра, возникающих при поглсяцении в нагрузке электромагнитной знергии.

Наиболее близким техническ1О4 решением к данному изобретению является прямоотсчетный измеритель поглощаемой мсядности, содержащий калориметрическую нагрузку, включенную между холодным и горячим термодатчиками, подключенными соответственно ко входам измерителя разности температур, измеритель расхода калориметрической жидкости, блок перемножения, где осуществляется перемножение сигналов разности температур

и расхода калориметрической жидкости, и измерительный прибор t.

Однако при работе измерителя в случае колебания температуры калориметрической жидкости возникает динамическая погрешность измерения разности температур, обусловленная конечным временем прохождения калориметрической жидкости от холодного до горячего термодатчика. То есть любое температурное возмущение в гидравлической системе в каждый момент времени неодинаковым образом влияет на показания каждого термодатчика, что вызывг1ет ошибку в измерении разности температур и, следовательно ошибку в измерении поглощаемой мощности. Наиболее сильно это проявляется для замкнутых гидравлических систем, когда время установления стационарного теплового режима в гидравлической системе при подаче или изменении уровня поглощаемой мощности составляет единицы и

десятки минут, в таких тепловых процессах температура калориметрической жидкости изменяется по нвазиэкспоненциальному закону.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем что в прямоотсчетньЕй калориметрический ваттметр, содержгидий калориметрическую нагрузку, включенную между холодным и горячим термодатчиками, подключенными соответственно ко входам измерителя разности температур, измеритель расхода калориметрической жидкости, выход которого соединен с первым входом .блока перемножения, к выходу которого подключен измерительный прибор, дополниттельно введены сумматор, блок вычитания, линия задержки, выход которой подключен к одному из входов блока вычитания, другой вход которого и вход линии задержки соединены с выходом холодного термодатчика, выход блока вычитания и выход измерителя разности температур подключены соответственно ко входам сумматора, выход которого соединен со вторым входом блока перемножения, причем время задержки линии задержки выбрано равным времени прохождения калориметрической жидкости от холодного до горячего термодатчика.

На чертеже представлена блок-схема ваттметра.

Ваттметр содержит калориметрическую нагрузку 1, включенную по гидравлическому тракту между холодньам термодатчиком 2 и горячим термодатчиком 3, которые подключены ко входу измерителя 4 разйости температур. Кроме этого, в состав ваттмера также входят измеритель S расхода калориметрической жидкости, блок б перемножения, линия задержки 7 с временем задержки t , равным врмени прохождения калориметрической жидкости от холодного до горячего термодатчика, блок 8 вычитания, сумматор 9 и измерительный прибор 1

Электромагнитная энергия поглощается потоком калориметрической жидкости, проходящей через калориметрическую нагрузку 1, при этом измерителем 5 расхода определяется величина расхода V, которая преобра.: уется в электрический сигнал. Выход измерителя 5 расхода подключен к первому входу блока 6 перемножения. Разность температр между горячим термодатчиком 3 и холодным термодатчиком 2, пропорциональная при постоянном расходе величине поглощаемой мощностиj преобразуется в измерителе разности температур и также в электрический сигнал ДТ , который подается на вход сумматора 9. Другой вход сумматора 9 подклк чен к выходу блока 8 вычитания/ а

выход сумматора 9 подключен ко второму входу блока б перемножения, выход которого подключен к измерительному прибору 10. Первый вход блока 8 вычитания подключен к выходу линии задержки 7, другой его вход соединен с входом линии задержки 7 и выходом холодного термодатчика 2,

Сигнал с холодного термодатчика 2, пропорциональный входной температуре воды TO/ поступает на вход блока 8 вычитания. На другой вход блока 8 вычитания поступает сигнал Тор,,задержанный на промежуток времени t при прохождении через линию задержки 7. На выходе блока 8 вычитания формируется сигнал TOTTQ , который алгебраически суммируется с основным сигналом д Т в сумматоре 9, Если входная температура калориметрической жидкости повышается, то TO - и из основного сигнала д Т вычитается корректирующий сигнал Ог- 0 6СЛИ входная температура калориметрической жидкости понижается Tyf. Т(, о , то к основному сигналу д т прибавляется величина Т TOСкорректированный сигнал разности

температур д Т ± (Тдр. - Т) перемножается в блоке б перемножения с сигналом V , пропорциональным расходу калориметрической жидкости. С выхода блока 6 перемножения сигнал, пропорциональный поглощаемой мощности, поступает на измерительный прибор 10, отградуированный соответствующим образом.

Устранение неодинакового влияния температурных колебаний в гидравлической системе на терьюдатчики значительно уменьшает величину динамической погрешности и одновременно помогает уменьшить традиционный недостаток калориметрических ваттметро большое время установления показаний

Формула изобретения Прямоотсчетный калориметрический ваттметр, содержаний калориметрическую нагрузку, включенную между холодным и горячим терйодатчиками, подключенными соответственно ко входам измерителя разности температур, измеритель расхода калориметрической жидкости, выход которого соединен с первым входом блока перемнбжения, к выходу которого подключен измерительный прибор, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в ваттметр введены сумматор, блок вычитания, линия задержки, выход которой подключен к одному из входов блока вычитания, другой вход которого и вход линии задержки соединен с выходом хсхаодного термодатчика, выход блока вычитания и выход измерителя

разности температур покдлючены соответственно ко входам сумматора, выход которого соединен со агорам входом блока перемножения, причем время задержки линии задержки выбрано равным времени прохождения калориметрической жидкости от холодного 1до горячего термодатчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 498566, кл. б 01 R 21/02, 1974.

2. Электронная техника. Серия 11, 1967, вып. 3, с. 16-22 (прототип) ,

С

п