Устройство для измерения показателя тепловой инерции термопреобразователя

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕПЛОВОЙ ИНЕРЦИИ ТЕРМОПРЕ . ОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащее усилитель, выход которого через три ключа, управляющие йхода которых соединены с первым, вторым и третьим выходами распределителя импульсов, подключены к входам грех блоков памяти, выходы которых через четвертый, пятый с шестым и седьмой ключи соответственно подключены к четырем входам интегратора , выход которого через компаратор подключен к первым управляющим входам четвертого, пятого ключей и селектора, вторые управляющие входы которых соединены с четвертым выходом распределителя-импульсов, третий выход которого соединен с первыми управляющими входам шестого и седьмого ключей, генератор счетных импульсов , подключенный через селектор к счетчику импульсов с блоком цифровой индикации, блок выделения перехода помехк через нуль, подключенный к расгфеделителю импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия без сниже- g ния точности измерения, в него вве (Л ден восьмой ключ, вход которого соединен с выходом третьего блока памяти , выход подключен к пятому входу интегратора, первый управляющий вход соединен с выходом компаратора, а второй упрсшляющий вход - с четвер- . тым выходом распределителя импульсов и с вторыми управляющими входамк шестого и седьмого ключей.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

119) (11) 3(SD 6 01 К 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

RO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ /

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ - ., /

j /

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ "- - / (21) 3565638/18-10 (22) 10.03.83 (46) 23,05.84. Бюл. Р 19 (72) H.Г,Ковальчук, Е .С.Полищук, Г.Я .Продоус, И.Д.Пытель и Л.М.Tagesко (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола и Луцкий приборостроительный завод им. 60-летия СССР (53) 536,53 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 934253, кл. G 01 К 7/14, 1980.

2. Авторское свидетельство по э аявк е )) 35 4 26 2/18-10, кл . G 0 1 К 15/О 0

20,01. 83. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕПЛОВОЙ ИНЕРЦИИ ТЕРМОПРЕ. ОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащее усилитель, выход которого через три ключа, управляющие входы которых соединены с первым, вторым и третьим выходами распределителя импульсов, подключены к входам трех блоков памяти, выходы которых через четвертый, пятый с шестым и седьмой ключи соответственно подключены к четырем входам интегратора, выход которого через компаратор подключен к первым управляющим входам четвертого, пятого ключей и селектора, вторые управляющие входы которых соединены с четвертым выходом распределителя импульсов, третий выход которого соединен с первыми управляющими входами шестого и седьмого ключей, генератор счетных импуль сов, подключенный через селектор к счетчику импульсов с блоком цифровой индикации, блок выделения перехода помехи через нуль, подключенный к распределителю импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия без сниже- Е .ния точности измерения, в него введен восьмой ключ, вход которого соединен с выходом третьего блока памяти, выход подключен к пятому входу интегратора, первый управляющий вход соединен с выходом компаратора, а второй управляющий вход — с четвертым выходом распределителя импульсов и с вторыми управляющими входами шестого и седьмого ключей.

309 39 (2

Изобретение относится к электроиэмерительной технике, а именно к теплотехническим измерениям и может быть использовано при измерении показателя тепловой инерции (11ТИ) термопреобразователей (термоэлектрических,преобразователей и термопреобразователей сопротивления) в лабораторных и заводских условиях.

Известно устройство для измерения показателя тепловой инерции термо- 10 преобразователя, содержащее усилитель, выход которого через три ключа подключен к входам трех блоков памяти, генератор импульсов, селектор, рас- определитель импульсов, соединенный с управляющими входами ключей и селектора, логарифмические усилители и дифференциальный усилитель (1) .

Недостатком этого устройства является низкая точность измерения, обусловленная влиянием наведенной на термопреобраэователь и элементы устройства помехи.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения показателя тепловой инерции термопреобразователя, содержащее усилитель, выход которого через три ключа, управляющие входы которых соединены с первым, вторым ЗО и третьим выходамй распределителя импульсов, подключены к входам трех блоков памяти, выходы которых через четвертый, пятый с шестым и седьмой ключи соответственно подключены к 35 четырем входам интегратора, выход которого через компаратор подключен к первым управляющим входам четвертого, пятого ключей и селектора, вторые управляющие входы которых соединены 4О с четвертым выходом распределителя импульсов, третий выход которого соединен с первыми управляющими входами шестого и седьмого ключей, генератор счетных импульсов, подключенный через селектор к счетчику импульсов с блоком цифровой индикации, блок выделения перехода помехи через нуль, подключенный к распределителю импульсов (2) .

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие, так как время измерения, которое определяется вторым тактом интегрирования устройства, равно показателю тепловой инерции, т.е. принципиально время измерения не может быть меньше показателя тепловой инерции термопреобраэователя. Сравнительно большое время измерения приводит к возраста- 60 нию погрешностей, обусловленных изменением температуры среды остывания, либо требует постоянства температуры среды остывания на все время измерения. 65

Целью н зоб(ветс ни Я Я Вля е тг л II .> Нышение быстродействия без снижения точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения показателя тепловой инерции термопреобразователя, содержащее усилитель, выход которого через три ключа, управляющие входы которых соединены с первым, вторым и третьим выходами распределителя импульсов, подключены к входам трех блоков памяти, выходы которых через четвертый, пятый с шестым и седьмой ключи соответственно подключены к четырем входам интегратора, выход которого через компаратор подключе н к пер вым у пр авл яющи м входам четвертого, пятого ключей и .селектора, вторые управляющие входы которых соединены с четвертым выходом распределителя, импульсов, третий выход которого соединен с первыми управляющими входами шестого и седьмо- го ключей, генератор счетных импульсов подключенный через селектор к счетчику импульсов.с блоком цифровой индикации, блок выделения перехода помехи через нуль, подключенный к распределителю импульсов, введен восьмой ключ, вход которого соединен с выходом третьего блока памяти, выход подключен к пятому входу интегратора, первый управляющий вход соединен с выходом компаратора, а второй управляющий вход — с четвертым выходом распределителя импульсов и с вторыми управляющими входами шестого и седьмого ключей, На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит усилитель 1, выход которого посредством первого

2, второго 3, и третьего 4 ключей соединен с первым 5, вторым 6 и третьим 7 блоками памяти, при этом выход первого блока памяти посредством четвертого ключа 8 соединен с резистором 9 первого входа интегратора

10, выход второго блока памяти посредством пятого ключа 11 — с резистором 12 второго входа интегратора и посредством шестого ключа 13 с резистором 14 третьего входа интегратора, выход третьего блока памяти посредством седьмого ключа 15 с резистором 16 четвертого входа интегратора и посредством восьмого ключа 17 — с резистором 18 пятого входа интегратора, компаратор 19, на выходе которого включен селектор

20, соединяющий генератор. 21 счетных импульсов со счетчиком 22, блок 23 цифрового отсчета, блок 24 выделения момента перехода помехи через нуль, на выходе которого включен распреде- литель 25 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Отсюда о

Т = Ти (4) n(U----П--) Uz U3

Поскольку показатель тепловой инерции термопреобраэователя соглас15 íî методу трех точек определяется выражением

E5)

) У„(().12. () 3

П1 - Пъ

П1 — Uy л (11 — Ut

1; (6) Сост а в и тел ь В. К ули ко в г

Редактор О.Черниченко Техред;Л.Микеш Корректор A.Ôåðåíö

Заказ 3413/33 Тираж 823 ПОдписнОе

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Уо Flic >11, . "1 1)ойст в» ц))цсоединяет

ОЯ и r .)!РлуеMHй тn1)Mc цре00разо Bа TeJlь который на коцит сл, например, н среде с температурой, равной 80 — 100 C. При этой температуре он выдерживает до тех пор, пока в термопреобраэователе не закончатся нестационарные процессы, после чего термопреобразователь переносят в среду с температурой, равной, например, 15-30 С. Выходной сигнал термопреобразователя изменяется по закону затухающей экспоненты с постоянной времени, равной показателю тепловой инерции термопреобразователя.

В момент времени t<, когда наведенная помеха проходит через нуль, замыкается ключ 2, и выходной сигнал усилителя, равный U<, записывается в блоке 5 памяти, В следующий момент времени t> наступающий через проме- 20 жуток времени Т, когда наведенная помеха повторно проходит через нуль, срабатывает ключ 3, и выходной сигнал усилителя, равный UZ, записывается в блоке б памяти. В момент времени срабатывает аналогично ключ 4, и сигнал усилителя, равный U3 записы,вается в блоке 7 памяти. В момент

° времени t срабатывают также ключи—

13 и 15, подключая на вход интегратора 10 напряжения, записанные в блоках 6 и 7 памяти. Причем знак в блоке б памяти изменяется на противоположный, а выходной сигнал интегратора эа первый такт интегрирования

Тп = Т, равен

44

J! v2 U3)dt

RC

В момент времени t4 ключи 8, 11 и

17 замыкаются, а ключи 13 и 15 раэмы- О каются. В момент времени t компара. тор размыкает ключи 8, 11 и 17. Напряжение на интеграторе за промежуток времени t - t4 —— Т изменяется на величину

45 5

П = —" J (U — 2U< + U> ) dt,(2)

14 где n - коэффициент, задаю)яий сс.отношение рези< торов интегратора R> " Rl =. 1 )> - 18 Jn, = ""1 л"= ЧИ1

ПОСКОльКУ .11ц1 =- -Иц, тО г

Т tg n

R(2 3 R(- (U — U ) =- —.--(U — 2П +U ) Гз)

3 то при Т), (< ь /100, что легко выполнимо при проведении измерений отноше1 ние (U)1 — UZ) / (П 2 - U 3) не на мнОГО отличается от единицы и можно прин ять, чтО л л

T. n

В течение промежутка времени Т»

)селектор 20 зам1кается и импульсы с генератора счетных импульсов 21 пос-: тупают в счетчик 22 импульсов. В момент времени tg селектор 20 размыкается и подсчитанное число импульсов, пропорциональное измеряемому показателю тепловой инерции, высве-. чивается на цифровом табло блока цифровой индикации.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства в народном хозяйстве обусловлен повышением быстродействия измерения доказателя тепловой инерции термопреобразователя в заводских условиях рри их автоматической сортировке, экспресс-анализе и т.д,,что ведет к повышению производительности труда.