Устройство для измерения нестационарного теплового потока

 

Изобретение относится к теплофизическим измерениям и позволяет повысить точность измерения. Устройство содержит два термочувствительных элемента 1 и 2, два интегратора 4 и 6, три сумматора 3,5 и 7, три усилителя 8,9 и 10. Изобретение реализует более точное приближение к реальной динамической зависимости, измеряемой величины теплового потока с температурами в точках размещения термочувствительных элементов 1 и 2. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

®)5 G 01 K 17/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬЗТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР (21) 4211554/24-10 (22) 17 03.87 (46) 15 ° 06,90. Бюл. 9 22 (.71) Институт технической теплофиэики АН УССР (72) С.А. Сергеев (53) 536.5(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1024751, кл. G 01 К 17/08, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Р 1224616, кл, G 01 К 17/08, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНОГО ТЕПЛОВОГО ПОТОКА

„.80„„1571433 A1

2 (57) Изобретение относится к теплофизическим измерениям и позволяет повысить точность измерения. Устройство содержит два термочувствительных элемента 1 и 2, два интегратора 4 и б, три сумматора 3, 5 и 7, три усилителя 8, 9 и 10, Изобретение реализует более точное приближение к реальной динамической зависимости измеряемой величины теплового потока с температурами в точках размещения термочувствительных элементов 1 и 2.

1 ил.

157) 433

Изобретение относится к теплофизическим измерениям и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — повышение точности измерений нестационарных тепловых потоков.

На чертеже приведена структурная схема предложенного устройства.

Устройство содержит первый 1 и второи 2 термочувствительные элемен( ты, подключенные соответственно к первому и второму входам первого сум матора 3, выход которого подключен к входу первого интегратора 4, выход

: которого подключен к второму входу второго сумматора 5, выход которого подключен к входу второго интегратора 6, выход которого подключен к второму входу третьего сумматора 7, выход которого подключен к третьим входам первого 3 и второго 5 суммато ров и к входу третьего усилителя 8, выход которого является выходом всего устройства, первый 9 и второй 10 усилители, к входам которых подключен первый термочувствительный элемент и выходы которых подключены к первым входам соответственно второго 5 и третьего 7 сумматоров, Устройство рабстает следующим образом.

Термочувствительные элементы 1 и

2, размещенные на расстоянии о один от другого по потоку, непрерывно формируют сигналы t, и t о температуре, которые поступают в первый сумматор 3, где алгебраически суммируются с сигналом Я, обратной связи, поступающим с выхода третьего сумматора ?. На выходе первого сумматора 3 непрерывно формируется сигнал

Ч, =t -е — Ei»

Сигнал с выхода первого сумматора 3 интегрируется в первом интеграторе 4 с коэффициентом интегрирования К„, так что на выходе этого инц Ф тегратора формируется сигнал р, =J(K„q,)Ю, где С вЂ” время.

Сигнал 1э,с выхода первого интегратора 4 поступает на второй вход второго сумматора 5, на первый вход которого поступает сигнал К „ t с выхода усилителя 9, На третий вход сумматора 5 поступает сигнал E с вы. хода сумматора 7. При этом на выходе второго сумматора 5 формируется сигнал

5 9 =5+К "1 Е,в где К вЂ” коэФфициент усиления усилк теля 9.

Сигнал < интегрируется вторым интегратором 6 с коэффициентом интегрирования К „, так что íà его выходе формируется игнал =/Фи 4 " °

Сигнал Р< поступает на второй вход третьего сумматора 7, куда одновременно поступает и сигнал К t с выхода второго усилителя 10, и на выходе сумматора 7 формируется сигнал

20 Я,= +K t,, где К вЂ” коэффициент усиления усили2 теля 10.

Сигнал с,, поступает на третьи входы первого 3 и второго 5 сумматоров и, кроме того, на вход третьего усилителя 8, на выходе которого формируется сигнал ц=К f

30 где К вЂ” коэффициент усиления усилителя 8, который и используется в качестве определяемого устройством теплового потока в точке установки первого термочувствительного элемента 1.

Если выполнены условия

К, =3, К,=5, K.,==e/8, r„ =6a/ 3, К„,=20а/3 где, а — коэффициенты твплопровод40 ности и температуропроводности, то выходной сигнал q усилителя 8 в точности соответствует величине измеряемого теплового потока, которая

45 в операторной форме может бь1ть выражена следующим образом

1(р) - — t,(p)ch

С учетом известных разложений р

ch Ã=1+ — + †+...

2! 41

=1+ + +...

Sh4S S S (2) у 3. 5!

Я в приближении по $ выражение (1) 71433

q(p)- — 5e (р)+ - Зе (p)ч 20а Г (Я 1 + — + — р- (t,(p)-t<(p)n(o) f ба — — ), (3) Составитель В. Голубев

Редактор А, Долинич Техред М.Дидык Корректор С.Шевкун

Заказ 1505

Тираж 494

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

5 15 для величины теплового потока приводится к виду которое в точности отражает структурную схему предложенного устройства, Формула изобретения

Устройство для измерения нестационарного теплового потока, содержащее два термочувствительных элемента, подключенных соответственно к первому и второму входам первого сумматора, выход которого через первый интегратор подключен к второму входу второго сумматора, первый и второй усилители, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в.него введены второй интегратор, третий сумматор и третий усилитель, причем первый термочувствительный элемент подключен дополни10 тельно к входам первого и второго усилителей, выходы которых подключены к первым входам, соответственно второго и третьего сумматоров, выход второго сумматора через второй интегратор подключен к второму входу третьего сумматора, выход которого подключен к третьим входам первого и второго сумматоров и входу третьего усилителя,