Измеритель показателя тепловойиНЕРции чАСТОТНыХ ТЕРМОдАТчиКОВ Советский патент 1981 года по МПК G01K7/14 

1

Изобретение относится к теплотехническим измерениям и может быть использовано, например, при сортировке пьезокварцевых преобразователей температуры по значению,их показателя тепловой инерции (ПТИ) на заводах-изготовителях, а также в лабораторных условиях.

Известно устройство для измерения ПТИ термодатчиков с аналоговым выходным сигналом в виде тока или напряжения, в котором используется мётод фиксации на кривой разгона контролируемого термодатчика двух значений его выходного сигнала в определенные моменты времени t и t/j , а по их разности At tg-t судят об измеряемом параметре ClJ .

Недостатком этого устройства является то обстоятельство, что он не пригоден для работы с термодатчиками, KOTOpfaie имеют частотный выход, так как без дополнительного преобразователя типа частота - аналог невозможно измерять ПТИ частотных термодатчиков. Введение такого преобразователя усложняет измеритель, увеличивает его инструментальную погрешность и снижает точность измерения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее формирователь импульсов,последовательно соединенные генератор опорной частоты, делитель частоты и счетный триггер, причем выход формирователя подключен к первым входам двух логических элементов И,- выходы которых соеднены со входами сложения и вычитания реверсивного счетчика, а единичный и нулевой выходы триггера подключены ко вторым входам элементов И и к блоку управления 2.

Недостатками данного устройства являются необходимость его дополнительного усложнения при измерении ПТИ частотных термодатчиков, а также невысокая точность измерения.

Цель изобретения - повышение точ.ности измерения показателя тепловой инерции частотных термодатчиков.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены последовательно соединенные двоичный умножитель частоты и блок измерения периода следования импульсов, причем информационные выходы реверсивного счетчика, выполненного логарифмическим, подключены к входам умножителя. выходы блока управления подключены к установочным входам счетчика, а выход делителя подключен к входу управления умножителя. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого измерителя ПТИ частотных термодатчиков. Измеритель содержит формирователь 1- импульсов, генератор- 2 опорной час тоты, ;Е(елитель 3 частоты, счетный триггер 4, два элемента И 5 и б, бло 7 управления, реверсивный логарифмический счетчик 8 -импульсов / двоичный умноХ итбль 9 чайГоты и блок 10 измерения периода йлбдобания импульсов. Измеритель работает следующим образом. Ко входу подключается исследуемый частотный термодатчик, значение ПТЙ которого необходимо измерить. В усло виях регулярного теплового режима (после воздействия на термодатчик теплового импульса) выходная частота термодатчика F(t) изменяется по закону затухающей экспоне 1ты F(t) FO где Fg - начальное значение частоты термодатчика в момент окончания теплового импульса; - значение ПТИ термодатчика. Формирователь 1 импульсов преобразует выходную частоту термодатчика в прямоугольные импульсы, которые через два элемента И 5 и 6, выполняю щие роль ключей, управляемых счетным триггером 4, поступают поочередно на входы сложения и ВЕЛЧитания реверсивного логарифмического счетчика 8.Выходная частота , генератора 2 опорной частоты через делитель 3 с коэффициентом деления, равным 2 (п - ко личество декад делителя), устанавливает счетный триггер 4 попеременно в единицу на время fit -г- , а затем на такое же время в нуль. В момент перехода счетного триггера 4 в едини цу по сигналу блока 7 управления на вход сложения реверсивного логарифмического счетчика 8 начинают поступать импульсы с выхода формирователя 1 через открытый элемент И 5. За фик сированный промежуток ut на счетчик поступает N импульсов термодатчика, и в регистре счетчика записывается число CnN , так как счетчик, является логарифмирующим. В момент окончания первого интервала времени ut счетный триггер 4 переходит во второ устойчивое состояние и своим выходны сигналом открывает второй элемент И 64 Выходные импульсы термодатчика через открытый элемент И 6 начинают поступать на вычитающий вход счетчика 8. Этот процесс длится также фиксированный промежуток времени t . В итоге из записанного в регистре счетчика 8 результата вычитается значение PnN2 , где N - число импульсов, поступивших на вход счетчика 8за второй промежуток времени at. На этом процесс измерения ПТИ термодаГчика устройством заканчивается.В итоге в счетчике 8 записан результат двух тактов работы счетчика. По сигналу блока 7 управления в момент окон ания второго промежутка времени этот г езультат переписывается в регистр памяти двоичМого умножител1я. 9 частоты. Кроме того, на вход умножителя 9с выхода делителя 3 частоты поступает частота - . Двоичный умножитель 9 выполняет операцию умножения этой 1астоты на код, записанный в его parHC.ipe.. Период следования импуЛьЬбв rife умножителя 9, численно равный значению ПТИ контролируемого термодатчика, измеряется при помощи блока 10 измерения. Технико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства в народном хозяйстве обусловлен повЕлшением точностей измерения показателя тепловой инерции частотных термодатчиков. Формула изобретения Измеритель показателя тепловой инерции частотных термодатчиков, содержащий формирователь импульсов, последовательно соединенные генератор опорной частоты, делитель частоты и счетный триггер, причем выход формирователя подключен к первым входам двух логических элементов И, выходы которых соединены со входами сложения и вычитания реверсивного счетчика, а единичный и нулевой выходы триггера пoдключfeны ко вторым входам элементов И и к блоку управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в измеритель введены последовательно соединенные двоичный умножитель частоты и блок измерения периода следования импульсов., причем информационные выходы реверсивного счетчика, вы полненного логарифмическим, подключены к входам умножителя, выходы блока управления подключены к установочным входам счетчика, а выход делителя подключен к входу управления умножителя . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 300783, кл.С 01 К 7/14, 1971. 2.Голембо В.А., Котляров В.Л. и Швецкий Б.И. Пьезокварцевые аналого-цифровые преобразователи. Львов, Вища школа, 1977, с.39, рис.3.3 (прототип) .