Способ определения показателя тепловой инерции частотного термопреобразователя и устройство для его осуществления
Изобретение относится к теплотехническим измерениям и позволяет повысить точность определения показателя тепловой инерции частотного термопреобразователя путем снижения методической погрешности. Для этого производится подсчет числа выходных импульсов термопреобразователя в четырех равных, следующих друг за другом, временных интервалах с последующим вычислением значения показателя тепловой инерции по расчетной формуле. Формирователь 1 импульсов преобразует выходную частоту термопреобразователя в прямоугольные импульсы, которые через логические элементы И 4 - 7, управляемые сигналами с выхода распределителя 3, поступают на входы логарифмирующих реверсивных счетчиков 8 и 9. Конечный результат формируется с помощью времякодового преобразователя 10, блока вычитания 11 и блока деления 12 и отображается в блоке 13 цифровой индикации. 3 ил., 2 п.ф.
союз советсних социмистичесних
РЕСПУБЛИН
А1 (51) 5 G 01 К 15/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОс яАРстВЕнный нОмитет
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21.) 4465233/24-10 (22} 16.05.88 (46) 23.02.90. Бюл. H 7 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72} К.С.Семенистый, Б.Е,Рыцар и Г.И.Николишин (53) 536.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
t 1173207, кл. G 01 K 15/00, 1983.
Авторское свидетельство СССР
И 1446494, . С 01 К 15/00, 1987. (54} СПОСОБ ОЙРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ
ТЕПЛОВОЙ ИНВЩИИ ЧАСТОТНОГО TEPNOПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) - Изобретение относится к теплотехническим измерениям и позволяфт повысить точность определения показа-.. теля тепловой инерции частотного тер„.SU„„ l 545102
2 мопреобразователя путем снижения методической погрешности . Для этого производится подсчет числа выходных импульсов термопреобразователя в четырех равных, следующих друг за другом, временных интервалах с последующим вычислением значения показателя тепловой инерции по расчетной фор" муле. Формирователь 1 импульсов преобразует выходную частоту термопреобразователя в прямоугольные импульсы, которые через логические элементы
И 4-7, управляемые сигналами с выхода распределителя 3, поступают на входы логариФмирующих реверсивных счетчиков 8 и 9. Конечный результат Форми- д руется с помощью времякодового преоб- а разователя 10, блока вычитания 11 и блока деления 12 и отображается в блоке 13 циФровой индикации. 2 с.п.
Ф-лы, 3 ил, М
rl = (F(t)dt
1 ь-
4Й в - j г(с)ас=
4 35k, 1545102
= Г„Д + ДР .(1-х)х, (4) Г„Д t + ДГ l. (1 — х) x .
При этом
Ni — Ng 6с — ехр (--), Ng N4
У (6) Изобретение относится к теплотехническим измерениям и может быть использовано при измерении показателя тепловой инерции (ПТИ) частотных тер5 мопреобразователей (ЧТП), например п ьезокварцевых преобразователей температуры, как в лабораторных, так и заводских условиях.
Целью изобретения является повыше- 10
Ние точности путем снижения методической погрешности.
На Фиг.1 представлена зависимость
ыходной частоты термопреобраэоваеля в период регулярного теплового е ежима после воздействия на него качка температуры; на фиг.2 - блокхема устройства, реализующего предагаемый способ; на фиг.3 - временные иаграммы сигналов в характерных точ- 0 ах работающего устройства.
Сущность способа определения поазателя тепловой инерции частотного ермопреобразователя заключается в лудющем. 25
При подаче на вход термопреобраэо" ателя температурного скачка его вы, одная частота в период регулярного теплового режима изменяется по экспо" йенциальному закону вида
F(t) = F„+ (F„- FÄ) exp(- „-:,)
F + hF ехр(- ), (l) где F u F — начальное и конечное. 35 н к значения частоты ЧТП соответственно, а ДГ =
= Г„ - Г„, при этом полагают, что Г.к P О.
Осуществляя при помощи счетчика @ подсчет числа импульсов выходной частоты ЧТП на протяжении временного промежутка Дс, получают значение числа импульсов Г«, зафиксированное счетчиком, равное 45
ht
N, = J P(t)dt - i За второй промежуток времени, рав5Î ный по длительности первому, счетчик регистрирует число импупьсов Г1, рав" ное N< F Соответственно эа третий и .четвер" 55 тый временные интервалы счетчик Фиксирует число импульсов N> и Г14, соответственно равное откуда определяют значение ПТИ контролируемого термопреобразователя по расчетной Формуле (7) 1 и Ng- Ng Определение ПТИ по Формуле (7) возможно с меньшей среднеквадратической погрешностью по сравнению с известным решением в одинаковых условиях проведения измерения значений числа импульсов. Так при d t/ ь « 0,4, точность определения выше примерно в два раза, Устройство для определения показателя тепловой инерции частотного термопреобразователя содержит Формирователь 1 импульсов, генератор 2 тактовых импульсов, распределитель 3 тактовых импульсов, четыре логических элемента И 4-7, два логарифмирующих реверсивных счетчика 8 и 9, времякодовый преобразователь 10, блок 11 вычитания, блок 12 деления и блок 13 цифровой индикации, Устройство работает следующим образом. К входу устройства подключается исследуемый ЧТП, значение ПТИ которого необходимо определить, На вход термопреобразователя подается тепловой импульс. В период регулярного теплового режима выходная частота F(t) термопреобразователя изменяется по экспоненциальному закону, описываемому Формулой (2) и представленному на Фиг.1. Формирователь 1 импульсов преоб" разует выходную частоту термопреобразователя в прямоугольные импульсы (Фиг.3, позиция 14), -которые через логические элементы И 4-7, выполняющие роль ключей, управляемых сигналами с соответствующих выходов распределителя 3 поступают в определенной последовательности на входы сложения и вычитания логарифмирующих реверсивных счетчиков 8 и 9. 5 154 51 Генератор 2 тактовых импульсов запускается по входу "Пуск" сигналом термопреобразователя в момент начала регулярного теплового режима. Выходные импульсы генератора 2 (фиг.3, 5 позиция 15), поступая на распределитель 3, представляющий собой, например, выполненный на триггерной линейке кольцевой регистр, появляются поочередно на первом, втором, третьем, четвертом и пятом выходах (фиг.3, по- зиции 16-19) и поступают на вторые входы логических элементов И 4-7. Длительность импульсов д на выходах распределителя 3 определяется периодом тактовой частоты генератора 2. Последний по счету пятый импульс распределителя 3 (фиг.3, позиция 20), поступая на вход "Стоп" генератора 2, 20 выключает его и останавливает работу устройства. На вход сложения логарифмирующего реверсивного счетчика 8 через логический элемент 4 во время действия nepaoro импульса с выхода формирователя 3 длительностью gt поступает К, импульсов (фиг.3, позиция 21), à в третьем такте на вычитающий вход счетчика 8 через логический элемент 6 поступает N> импульсов (фиг.3, позиция 23). Поскольку счетчик 8 выполнен логарифмирующим, íà его выходе образуется кодовая комбинация, пропорциональная значению 1п(0 - И>). Аналогично на вход сложения логарифмирующего реверсивного счетчика 9 через логический элемент 5 поступает N импульсов, а на его вычитающий вход через логический элемент 7 - N импульсов (фиг.3, поэи40 . ции 22 и 24), образуя на выходе счетчика 9 к концу четвертого такта кодовую комбинацию, пропорциональную значению 1п(К вЂ” Ц), Одновременно с третьего выхода распределителя 3 импульс длительностью gt поступает на вход времякодового преобразователя 10 и преобразуется в кодовую комбинацию, поступающую на вход блока 12 деления, На второй вход блока 12 деления поступает разность кодовых комбинаций где Qt N(„N, 1 з и 1 к первым входам трех логических эле" ментов И, два логарифмических реверсивных счетчика, входы сложения которых соединены соответственно с выходами первого и второго логических, элементов И, а выходы - с входами блока вычитания, выход которого подключен к первому входу блока деления, второй вход которого соединен с выхо" дом времякодового преобразователя, а выход - с блоком цифровой индикации, распределитель тактовых импульсов, вход которого подключен к выходу . генератора тактовых импульсов, первый выход соединен с вторым входом первого логического элемента И, второй выход - с вторым входом второго логи1n(N, — N ) - 1n(N, — N,) = - 1 э = 1п —112 с выхода блока 11 вычитания.. Поэтому выходной сигнал блока 12 деления 02 6 представляет собой результат измерения, выражаемый указанной зависимостью и отображаемый блоком 13 цифровой индикации. формула изобретения Способ определения показателя тепловой инерции частотного термопреобразователя путем подсчета в период регулярного теплового режима его выходных импульсов в трех равных, следующих друг за другом интервалах времени, отличающийся тем, что, q целью повышения точности, подсчитывают число выходных импульсов термопреобразователя в четвертом временном интервале, следующем непосредственно за третьим и равным ему по длительности, а значение показателя тепловой инерции частотного термопреобразователя определяют по формуле b,t (. Ng- Из 1п — — —— и, — и+ значение интервала времени, на протяжении которого подсчитывают число выходных импульсов, чи сло выходных импул ь сов за первый, второй, третий и четвертый интервалы времени соответственно. 2. Устройство для определения показателя тепловой инерции частотного термопреобраэователя, содержащее генератор тактовых импульсов, блок цифровой индикации и формирователь импульсов, выход которого подключен 1545102 ! Составитель В.Куликов Техред Л.Сердюкова Корректор В.Гирняк Редактор И.Горная Заказ 486 Тираж 489 Подписное ЬНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035„ Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 чфского элемента И, третий выходс вторым входом третьего логического элемента И и входом времякодового,п еобразователя, а четвертый выходс входом "Стоп" генератора тактовых и вульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тФн, что, с целью повывения точности, в него введен четвертый логический элемент И, первый вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, второй вход - с пятым выходом 5 распределителя тактовых импульсов, а выходы третьего и четвертого логических элементов И подключены соответственно к вычитающим входам логарифмирующих реверсивных счетчиков.
