Способ измерения высоких стационарных температур

 

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 25.Х.1963 (№ 862800/26-10) с присоединением заявки ¹ 873311/26-10

Приоритет

Опубликовано 07.IX.1965. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 29.Х.1965

Кл. 421 8ре

МПК 6 Olk

УДК 536.532.001.13 (088.8) Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

Автор изобретения

Ф. В. Бочков

Заявитель

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОКИХ СТАЦИОНАРНЫХ

ТЕМП ЕРАТУР

Подписная zpgnna № 171

Известен способ измерения высоких стационарных температур, так называемый метод трех точек va кривой нагрева датчика, состоящий в том, что датчик температуры в виде цилиндра с чувствительным элементом, расположенным на его оси, погружают,в среду или приводят в контакт с поверхностью контролируемого тела,,снимают его показания,в три момента стадии регулярного теплового режима, измеряют два интервала в ремени между этими моментами и вычисляют измеряемую температуру. При этом, однако, затрачивается много времени на проведение измерений и, кроме тото, температура в третьей точки близка к измеряемой температуре, изза чего этот способ,не,пригоден для измерения высоких температур низкотемпературными датчиками.

По описываемому способу снимают показания двух чувствительных элементов датчика и разность их показаний в два произвольных момента времени. Датчик:выполнен,в виде имитатора неограниченного цилиндра или пластины с двумя чувствительными элемента ии, расположенными в двух точках датчика по направлению теплового потока. В результате этого сокращается время, необходимое для проведения измерений, а температура в третьей точке оказывается достаточно далекой от измеряемой температуры, что позволяет без особых затруднений измерять высокие температуры:низкотемпературными датчиками.

Измеряемая температура определяется по п. л

5 уравнению:

ht Л, где М и М вЂ” разность показаний чувствительных элементов, расположенных соответственно на оси датчика и в точке между осью

10 датчика и его тепловоспринимающей поверхностью; t, и t,„, — показания чувствительного элемента, расположенного между осью датчика и его тепловоспринимающей поверхностью в два момента времени.

15 На фиг. 1 приведена блок-:схема автоматического измерения пс предложенному способу.

Э. д. с. промежуточной термопа ры 1 н предварительно усиленная э. д. с.,дифференциаль20 ной термопары 1 — 2 (2 — термопара, расположенная;по оси датчика после усилителя 8) поступает в измерительные устройства 4 и 5.

В момент времени w< эти величины э. д. с. вводятся в запоминающее устройство б, В мо25 мент времени т2 .из запоминающего устройства б и с измерительных устройств 4 и 5 величины упомянутых э.д. с. (для двух моментов времени) поступают в блок перемножения 7, затем в вычитающем устройстве 8 .на30 ходится разность их произведений .в соответст1748 I 2 вии с числителем уравнения. В вычитающем устройстве 9 одновременно находится разность э. д. с. дифференциальной термопары в те же два момента времени. В делительном устройстве 10 производится деление указанных величин и на его выходе получается э. д. с., соответствующая измеряемой температуре.

Дальнейшее сокращение времени, необходимого для проведения измерений температуры, может быть достигнуто следующим образом: снимают в,начальный момент стадии регулярного теплового режима показания двух чувствительных элементов и определяют искомую температуру по следующей формуле:

t, = At„, — Nt„,.

Постоянные для данных условий коэффициенты К и N определяют в предварительном опыте по соотношениям:

К= " " и N=K — 1, Д 2 - 1 где „, и /„, — показания чувствительного элемента, расположенного на оси датчика в два момента времени стадии регулярного теплового режима; Ai> и At> — разность показаний чувствительных элементов.

В результате этого длительность процесса измерения сокращается на целый интервал стадии регулярного теплового режима и становится равной длительности только дорегулярной стадии режима нагрева датчика. Температура прогрева чувствительных элементов в этом случае снижается до температуры начала регуляризации.

Процесс измерения темперагуры заканчивается в момент наступления стадии регулярного теплового режима. Таким образом, в этом случае закономерность регулярного теплового режим а используется полностью и наиболее эффективво.

На фиг. 2 показана блок-схема автоматичесиого измерения высокой температуры.

Э.д. с. промежуточной 11 и центральной 12 термопар (центральная термопара расположена на оси датчика, а .промежуточная — между осью и тепловоспринимающей поверхностью датчика) умножаются в блоках перемножения 18 и 14 соответственно на постоянные коэффициенты К и N. Разность этих произведений .находится посредством дифференциального включения выходов этих блоков. На выходе дифференциальной цепи снимается э. д.с., пропорциональная измеряемой.высокой температуре.

Предмет изобретения

5 1. Способ измерения высоких стационарных температур при кратковременном погружении датчика в контролируемую среду путем снятия его показаний в три произвольно выбранных момента времени стадии регулярного тепло10 вого режима и проведения вычислений по известной зависимости температуры среды or этих показаний, отличающийся тем, что, с целью сокращения длительности, процесса измерения и снижения температуры прогрева

15 чувствительных элементов датчика, снимают в два произвольных момента той же стадии нагрева соответственно в каждый момент не менее двух показаний датчика и разность их,показаний и производят вычисление температу20 ры среды по следующей формуле: л. 2 и л. 2 и„

Ы1 Дt2 где At< и A4 — разность показаний чуьствл25 тельных элементов, расположенных соответственно на оси датчика и в точке между осью датчика и его тепловоспринимающей поверхностью; tn, и tn, — показания чувствительного элемента, расположенного между осью дат30 чика и его тепловоспринимающей поверхностью в два.момента времени.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что с той же целью сн имают в,начальный момент стадии регулярного теплового режима пока35 зания двух чувсчвительных элементов и,вычисляют измеряемую температуру среды по следующей формуле:

t,=Kt,, — Nt„,, 40 где постоянные для данных условий коэффициенты К и N определяют в предварительном опыте,по соотношениям:

1„— 1„

К= " " и д =К вЂ” 1, 45

Д Я вЂ” At1 где t и t„, — показания чувствительного элемента, расположенного на оси датчика в два момента времени, М и Л4 — разносгь показаний двух чувствительных элементов

50 датчика, расположенных соответственно на

ceo оси и между осью и его тепловосприним ающей поверхностью.

Приоритет по п. 2 исчислять с 19.XII.1963 r.

374812

Фиа 1

Раз z

Составитель И. И. Дубаан 1 едгктор Г. М. Печоров Техред 10. B. Баранов Корректор Ф. П. Киреева

Заказ 2981/11 Тираж 1300 Формат бум. 60) 90Чз Объем 0,41 изд. л. Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобрсгений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4.

Типография, пр. Сапунова, 2.