Прямоотсчетный калориметрический ваттметр Советский патент 1982 года по МПК G01R21/02 

Изобретение относится к измеритель ной технике, а именно к прямоотсчетным калориметрическим ваттметрам, и может быть использовано для измерения поглощаемой мощности непрерывных и среднего значения импульсно-модулированных электромагнитных колебаний. По основному авт.св. 815657 известен прямоотсчетный калориметрический ваттметр, содержащий калориметрическую нагрузку, включенную между пер вым и вторым термодатчиками, подключенными соответственно к входам измерителя разности температур, измеритель расхода калориметрической жидкое ти, выход которого соединен с перилм входом блока перемножения, к выходу которого подключен измерительный, прибор, сумматор, блок вычитания и линия задержки, выход которой подювочен к одному из входов блока вычитания, другой вход которого и вход линии задержки соединены с выходом первого термодатчика, выход блока- вычитания и выход измерителя разности температур подключены соответственно к входам сумматора, выход которого соединен со входом блока перемножения 1, . Однако известное устройство харак теризуется недостаточной точностью измерения, обусловленной нестабильностью температуры жидкости. Цель изобретения - повыиение точности иэкюрення. Поставленная цель достигается т&л, что в прямоотсчетный калориметрический ваттметр, содержащий калориметрическую нагрузку, включенную между первым и вторим термодатчиками, подключенными соответственно к входам измерителя разности температур, измеритель расхода калориметрической жидкости, тзход которого соединен с первым входом блока перемножения, к выходу которого подключен измерительный прибор, сумматор, блок вычитания и лииия задержки, выход которой подключен к одному из входов блока Ш:1читания, другой вход которого и вход линии задержки соединены с выходом первого термодатчика, выЗсод блока вычитания и выход измерителя разности температур подключены соответственно к шлходам сумматора, выход которого соединен со вторым входом блока перемножения, введены последовательно соединенные компенсационное устройство и майнтабный преобразователь, выход которого сое динен с одним из входов сумматора, вход компенсационного устройства со динен с выходом первого термодатчик На чертеже изображена блок-схема прнмоотсчетного калориметрического ваттметра. Ваттметр содержит калориметричес кую нагрузку 1, термодатчики 2 и 3, подключенные к входам измерителя 4 разности температур, измеритель 5 расхода калориметрической жидкости, сумматор 6, линию 7 задержки, блок вычитания, блок 9 перемножения, измерительный прибор 10, компенсационное устройство 11, масштабный преоб разователь 12. Ваттметр работает следующим образом. Сигнал термодатчика 2, пропорцио нальный температуре жидкости, поступает на компенсационное устройство служащее для установки нуля ваттметр производимой после нуль-балансировки .измерителя 4 разности температур, на время которой соответствующий вход сумматора 6 отключается от выхода масштабного преобразователя 12. Индикация нуля осуществляется по измерительному прибору 10. Таким образом, на выходе компенсационного устройства 12 получают сигнал, пропорциональный разности текущего значения температуры жидкости и ее значения в момент нуль-балансировки измерителя 4 разности температур. Сигнал с измерителя 4 разности температур пропорционален алгебраической сумме полезной л Тр и паразитной дТп разности температур жидкости в Месте расположения термодатчиков Tp-ATn :u.(X)(t)nt:a)a;: где At (t) - разность текущего значения температуры жидкос.тии ее значения в момен нуль-балансировки измери теля разности температур, ) - производная по времени от л tCC) ; К - статический коэффициен,т теплоотдачи жидкости с участка между термо,датчиками в окружающую среду (воздух); G, - эффективная часть теплоемкости участка между термодатчиками, омлваемо го калориметрической жид костью (эффективная теплоемкость нагрузки); W - водяной эквивалент калориметрической жидкости в нагрузке; Q - время транспортной задержки жидкости при прохождении участка между термодатчиками . Сигнал поступает на вход масштабного преобразователя 12, служащего для формирования коэффициента передачи корректирующей цепи, состоящей из термодатчика 2, компенсационного устройства 11, масштабного преобразователя 12 и сумматора б, в соответствии с отнсялением При подаче измеряемой мощности в нагрузку 1 на выходе сумматора б формируется сумма сигнала, пропорционального поступающего с выхода измерителя 4 разности температур, и сигнала, пропорционального л-Ту, , поступающегЬ с выхода блоков йычитания и масштабного преобразователя 12, таким образом, что результирующий .сигнал, поступающий с выхода сумматора б на вход блока 9 перемножения, оказывается пропорциональным лишь полезной разности температур л Тр . Блоки входящие в корректирующую цепь могут быть выполнены различными способами в зависимости от построения .измерителя 4 разности температур. Например, если сумматор б выполнен На основе широко известной схеки неуравновесного моста переменного тока, то в качестве компенсационного устройства 11, удобно совмещаемого с холодным термодатчиком, и развязанного при этом от измерителя 4 разности температур, может быть использована неуравновешенная мостовая схема на постоянном , в одно из плеч которой включается холодный термодатчик 2. Для преобразования выходного сигнала с такой скем в пропорциональный сигнал перемен ного тока основной частоты может быть использован питаемлй Ът общего генератора опорного напряжения модулятор-прерыват ь, с помощью которого легко осуществить требуемую фазировку корректирующего сигнала с сигналом от измерителя 4 разности температур. Время задержки линии 7 выбрано равным сумме времени прохождения калориметрической жидкости от холодного до горячего термодатчика и времениг равному частному от деления эффективной теплоемкости нагрузки на соответствующий жидкостный (водяной) эквивалент. Формула изобретения Прямоотсчетный калориметричес1сип ваттметр по авт.св. I 815657, о т

личающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены последовательно соединенные компенсационное устройство и масштабный преобразователь, выход которого соединен с одним из входов сумматора, а вход компенсационного

устройства соединен с выходом первого термодатчика.

Источники -информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 815657, 03.08,79.