Устройство для измерения нестационарного теплового потока

 

Изобретение относится к контролю , регулированию и моделированию тепловых процессов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет увеличения участка измерений. Термочувствительные элементы и 2 непрерывно формируют сигналы t и t о температуре. Сигналы поступают в сумматор 5, где алгебраически суммируются с сигналом обратной связи, приходящим с сумматора 3. На выходе сумматора 5 непрерывно формируется сигнал -, который интегрируется в блоке 4. Сигнал рс выхода интегратора 4 и сигналы t и t, , умноженные в усилителях 6, 7 на коэффициенты усиления, поступают на вход сумматора 3 в качестве сигнала обратной связи, который одновременно поступает на вход усилителя 8. I ил. с (Л оо 00 О5 Oi СХ)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1348668 А 1 (51)4 G Ol K 17/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4045257/24-10 (22) 21.02.86 (46) 30.10 87. Вюл. У 40 (71) Институт технической теплофизики АН УССР (72) С. А. Сергеев (53) 536.531(088 ° 8) (5e) Авторское свидетельство СССР

У 1224616, кл. G 01 К 17/20, 09.04.85. (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНОГО ТЕПЛОВОГО ПОТОКА (57) Изобретение относится к контролю, регулированию и моделированию тепловых процессов, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет увеличения участка измерений. Термочувствительные элементы 1 и 2 непрерывно формируют сигналы t4 и t о температуре. Сигналы поступают в сумматор 5, где алгебраически суммируются с сигналом с обратной связи, приходящим с сумматора

3 ° На выходе сумматора 5 непрерывно формируется сигнал с = t, — t — Е, который интегрируется в блоке 4. Сигнал рс выхода интегратора 4 и сигналы t u t,,умноженные в усилителях

6, 7 на коэффициенты усиления, поступают на вход сумматора 3 в качестве сигнала обратной связи, который одновременно поступает на вход усилителя

8. 1 ил.

13 (p)ch (х 4 s ) 10

sh fs

+., °

4з

s s

1 + — + — +...

3 . 7 .

20

25 или где с1„(р) с

1 — (K „c) d7, С (р), t,(р где г — время.

2 в=рЬ /а(а х

Изобретение относится к контролю, регулированию и моделированию тепловых процессов и может быть использовано для определения нестационарных тепловых потоков в энергетике и теплофизике.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей эа счет увеличения участка измерений.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для измерения нестационарного теплового потока.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 термочувствительные элементы, подключенные соответственно к первому и второму входам первого сумматора 3, выход которого подключен к входу интегратора 4, выход которого подключен к третьему входу второго сумматора 5, первый и второй входы которого подключены соответственно через первый 6 и второй 7 усилители к выходам первого 1 и второго 2 термочувствительных элементов, а выход второго сумматора 5 подключен к третьему входу первого сумматора 3 и к входу третьего усилителя 8, выход которого является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

Термочувств ительные элементы 1 и

2, установленные в точках х, и х по направлению теплового потока, непрерывно формируют сигналы t, и t o

2 температуре. Точная зависимость, связывак)щаФ тепловой поток в недоступной точке х с температурами С,, С, в изображениях по Лапласу имеет вид

q (р) = — (t, (р)с) (1,/s)

С (p)ch (х 1 Я )! Js/sh Ss, тепловой поток в точке х (изображение по Лапласу); параметр преобразования по Лапласу; коэффициент теплопроводности; расстояние между точками х, х

1 2

) — температуры соответственно в точках х, х

1 (иэображение по Лапласч); коэффициент температуропроводности ) (х„ — х )/ ; Ч = 1 — x.

48668 г

Выражение (1 ) может быть преобразовано к следующему:.й ((Р) = -1 t (P)(..l (ч4з)

Известны разложения в ряд:

2 4 es М s

Учитывая в этих разложениях только члены с s в первой степени, получим (р)(1 + — ) - — (С (р)(1 +

Ч s

Л 2 р (р) — (39 t,(р) — 3 xt (p)+

+ —, (С, (р) — (р)-q (р) — )) (2) Если1Ч sl - 1 и x s I c 1, то ряды изложения оказываются сходящимися и динамическая погрешность (2) по отношению к (1) может быть сделана достаточно малой.

Устройство для измерения нестацио40 нарного теплового потока реализует выражение (2).

Сигналы t, С2 поступают в сумматор 5, где алгебраически суммируются с сигналом C обратной связи, поступающим с сумматора 3. На выходе сумматора 5 непрерывно формируется сигнал который далее интегрируется в интеграторе 4.с коэффициентом К„, и на выходе интегратора формируется сигнал

Сигнал р с выхода интегратора 4 и сигналы t, t. умноженные в усилителях 6 и 7 на коэффициенты К, К2 со1 ответственно, поступают в сумматор

1348668

Э, на выходе которого формируется си гнал

q=К,E

Составитель В. Журавлев

Редактор Е. Копча Техред М.Ходанич Корректор В. Бутяга

Заказ 5180/40

Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

P+ К, t — К

Этот сигнал поступает на вход сумматора 3 в качестве сигнала обратной связи и одновременно поступает на вход усилителя 8, имеющего коэффициент усиления К .

Если выполнены условия 10

К, ЭЧ; К = Эх; К =3 /Т,; 1

K„= 6a/L; < = q (ð)L/Ü, то выходной сигнал q усилителя 8 в точности соответствует выражению (2).

Формула и з о б р е т ения

Устройство для измерения нестационарного теплового потока, содержащее первый и второй термочувствительные элементы, интегратор, первый и второй усилители, первый и второй сумматоры, причем к первому и второму входам первого сумматора подключены соответственно первый и второй термочувствительные элементы, его выход через интегратор соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого подключен к входу первого усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен третий усилитель, причем выходы первого и второго термочувствительных элементов через соответственно второй и третий усилители подключены соответственно к первому и третьему входам второго сумматора, выход которого соединен с третьим входом первого сумматора.