Устройство для измерения температуры газа

 

Изобретение относится к области термометрии и позволяет повысить точность и надежность измерений нестационарной температуры. Выходные сигналы термопреобразователей 1,2 с различной инерционностью поступают через усилители 3,4 на входы аналого-цифровых преобразователей 5,6, где преобразуются в цифровой код. Последовательности кодов, соответствующие температуре термопреобразователей, поступают в блок 7 быстрого преобразования Фурье, где производится преобразование последовательностей к частотному представлению. После дифференцирования в цифровом дифференцирующем фильтре 8 и фильтрации в цифровом низкочастотном фильтре 9 последовательность сигналов поступает в блок 10 обратного быстрого преобразования Фурье. После обратного преобразования коды поступают в первый блок 11 масштабирования, где определяется текущее значение показателя инерции термопреобразователя 1. Полученная последовательность кодов подается вместо сигнала второго термопреобразователя. Скорректированное значение температуры определяется во втором блоке 12 масштабирования. Работой всех элементов управляет блок 14 синхронизации. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 6 01 К 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4436462/24-10 (22) 11.04.88 (46) 07.08.90. Бюл. N 29 (72) В.Э.Лобанов, Б.M.Êëèíñêèé и A.Н.Меркурьев (53) 536 53 (088 8) (56) Коротков П.А., Лондон Г.Е. Динамические контактные измерения тепловых величин. Л.: Машиностроение, 1974, с. 189 — 190.

Шукшунов В.Е, Корректирующие звенья в устройствах измерения нестационарных температур. М, . Энергия, 1970, с. 97 — 99. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗА (57) Изобретение относится к области термометрии и позволяет повысить точность и надежность измерений нестационарной температуры. Выходные сигналы термопреобразователей 1, 2 с различной инерционностью поступают через усилители 3, 4 на входы аналого-цифровых преобразователей

„„Я „„1583760 Al

5, 6, где преобразуются в цифровой код.

Последовательности кодов, соответствующие температуре термопреобразователей, поступают в блок 7 быстрого преобразования Фурье, где производится преобразование последовательностей к частотному представлению. После дифференцирования в цифровом дифференцирующем фильтре 8 и фильтрации в цифровом низкочастотном, фильтре 9 последовательность сигналов поступает в блок 10 обратного быстрого преобразования Фурье. После обратного преобразования коды поступают в первый блок 11 масштабирования, где определяется текущее значение показателя инерции термопреобразователя 1. Полученная последовательность кодов подается вместо сигнала второго термопреобразователя.

Скорректированное значение температуры определяется во втором блоке 12 масштабирования, Работой всех элементов управляет блок 14 синхронизации. 1 ил.

1583760 мопреобразователя 1, 5

15

Изобретение относится к области температурных измерений и предназначено для измерения, контроля и регулирования параметров быстропеременных и нестационарных газовых. потоков в разных областях техники.

Целью изобретения является повышение точности и надежности измерений.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит двэ термопреобрэзователя 1 и 2 с различной инерционностью, первый 3 и второй 4 усилители, два аналого-цифровых преобразователя 5 и 6, блок 7 быстрого преобразования Фурье (БПФ), цифровой дифференцирующий фильтр 8, цифровой фильтр 9 низких частот, блок 10 обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ), первый 11 и второй 12 блоки масштабирования, регистратор 13 и блок 14 синхронизации.

При измерении температуры двумя термопреобразователями с различной инерционность1о истинное значение нестационарной температуры может быть определено по формуле

T 1 ) кг () — - г

Т(т)— — к — - -,(-

1г (с) где Т (т), Тг (t) — температура, зарегистрированная первым и вторым термопреобразователями;

Т <(t), »(t) — их первые производные;

К вЂ” отношение постоянных времени термопреобразователей.

В процессе измерения температуры сигналы с выходов термопреобраэооателей

1 и 2 поступают на входы усилителей 3 и 4, поступают аналоговые сигналы, соответствующие измеряемому параметру (T1(t) и

Тг(т)), Сигналы преобразуются в цифровую форму (коды) аналого-цифровыми преобразователями 5 и 6 и накапливаются в виде двух последовательностей кодов одинаковой длины в буффере блока 7 БПФ. В блоке

7 БПФ производится преобразование последовательности кодов к частотному представлению, В блоках 8 и 9 осуществляются соответственно дифференцирование и низкочастотная фильтрация кодов. После выполнения в блоке 10 ОБПФ обратного преобразования кодов они поступа1от в первый блок 11 масштабирования. Блок 1 1 масштабирования представляет собой

55 электронную цифровую схему, формирующую сигнал, пропорциональный текущему значению показателя инерции первого терХ1,1 = К ; I=1...„N, (2) !

Т ц — Тг,1

Полученная последовательность кодов тц, i = 1, 2...„N, поступает в блок 7 БПФ вместо кодов Тг,1, I = 1, .„, N. Коды Тц и т1,1, I = 1, „„N, преобразуются к частотному представлению, далее в блоках 8 и 9 осуществляются дифференцирование и низкочастотная фильтрация последовательностей, а затем в блоке 10 ОБПФ вЂ” обратное преобразование Фурье. С второго выхода блока

10 ОБПФ последовательность кодов Тц, тц, поступает на вход второго блока 12 масштабирования, реализующего линейное преобразование последовательностей

T1=-Тц + гц Тц... 1= I..., N, (3) где Тц — текущее значение кода на выходе аналого-цифрового преобразователя 5;

Т ц — значение производной последовательности Т1,1 во времени; г 1, — текущее значение показателя тепловой инерции первого термопреобраэователя 1, являющееся разновидностью выражения (1).

Результирующая последовательность кодов T1, I = 1, .„, N, поступает на регистратор 13.

Блок 7 БПФ и блок 10 ОБПФ, цифровые фильтры 8 и 9, первый 11 и второй 12 блоки масштабирования, а также блок 14 синхронизации, который управляет работой всех элементов устройства, могут быть реализованы на базе микропроцессора К1815ВФЗ по стандартным схемам, Формула изобретения

Устройство для измерения температурц газа, содержащее два термопреобраэователя с различной инерционностью, подключенные к входам первого и второго усилителей соответственно, и регистратор, отличающееся тем,что,сцелью повышения точности и надежности измерения, в него введены блок быстрого преобразования Фурье, цифровой дифференцирующий фильтр, блок обратного быстрого преобразования Фурье, цифровой низкочастотный фильтр; блок синхронизации, два блока масштабирования и два аналого-цифровых преобразователя, входы которых подключены к выходам первого и второго усилителей, а выходы — к первому и второму входаМ блока быстрого преобразования Фурье, выходы которого соединены

1583760

Составитель В.Куликов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М. Самборская

Редактор Л.Гратилло

Заказ 2247. Тираж 49& Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 через цифровой дифференцирующий фильтр и цифровой низкочастотный фильтр; соответственно. с выходами блока обратного быстрого преобразования Фурье, первый выход которого соединен через первый блок масштабирования с третьим входом блока быстрого преобразования Фурье, а второй выход через второй блок масштабирования подключен к регистратору, при зтом выходы блока синхронизации подключены к управляющим входам блоков масштабирования, быстрого преобразования

5 Фурье и обратного быстрого преобразования Фурье, цифрового дифференцирующего фильтра и цифрового низкочастотного фильтра,