Способ определения высоких температур

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

268697

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42i, 8/02

Заявлено 10.XII.1968 (№ 1288095/18-10) МПК G Olk 7/02

УДК 536.532(088.8) Комитет по делам иаобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 10.IV.1970. 1мюллстснь № 14

Дата опубликования описания !4.11 .1971

Автор изобретения

С. А. Маркин

Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ В61СОКИХ ТЕМПЕРАТУР среды вычисляют по формуле tÄÄ,=К /„, где

К --решение уравнения полученного на основе теории регулярного теплового режима. в котором R — характсрный размер датчика, а — коэффициент тсмпературопроводности, b(и Ь вЂ” коэффициенты, зависящие от формы датчика.

Размер и материал датчика выбирают такими, чтобы значение критерия теплооомсна

Био было достаточно мало, например:

Bi = — — (1, я R

Х (To достигается практически при любых значениях коэффициента теплоотдачи а за счет выбора достаточно малого размера датчика и,высокого коэффициента теплопроводности Х.

Получение вышеуказанных уравнений основано на соотношениях теории регулярного теплового режима: с присоединением заявки №

Приоритет

Изобретение относится к области тепловых измерений и, в частности, к измерению высо ких температур регулярного теплового режима низкотемпературными датчиками с одним чувствительным элементом. 5

Известным способом определения высоких температур ниэкотемпературными датчиками с одним чувствительным элементом является способ, состоящий в том, ITp датчик приводят в контакт с измеряемой средой, в произволь- 10 ный момент времени стадии регулярного режима снимают показание дат шка, а также первую и вторую производные от этого показания и на основе этих замеров определяют измеряемую температуру. 15

Недостатком этого способа является необходимость определения второй производной, а также значительная погрешность, связанная с этим определением.

Последнее я влястся следствием того, что 20 йримененис многократного дифференцирования понижа(т, как п1)авило, отношение сиг нал/шум, что ухудшает точность отсчета.

Целью настоящего изобретения является повышение точности. 25

Это достигается тем, что измеряют температуру среды t„H ee первую производную t „, измеряют время т от момента вступления тсрмодатчика в контакт с измеряемой средой до момента измерения, а истинную температуру 30

t„= t„„ fI — А, ехр(—,q)), / = /„,.„А, р ехр(— р,,q)) 268697 а 1„а (К вЂ” 1) 35

К

= (К вЂ” 1)1п

К вЂ” 1

40 и выражении, связывающем р, и А 1пА, = 2 Р ) 2 где q — время, отсчитанное в единицах критерия Фурье;

Lli и А, — первый корень характеристического уравнения и первая тепловая амплитуда .соответственно;

bj и l)z — ранее приведенные коэффициенты.

Относительная погрешность приближения возрастает с ростом критерия Bi от б = О, (при Bi==0) до б=0,01 (при Bi=1).

Для определения истинной температуры среды по указанному способу датчик приводят в контакт с измеряемой средой, измеряют в произвольный момент времени регулярного режима показание датчика 1„, производную по времени от этого показания /, а также время т, прошедшее от момента вступления датчика в контакт с измеряемой средой до момента измерения.

Для измерения температуры в кратковременном прямоугольном температурном импульсе за т следует принимать длительность этого импульса и за 1„— показание датчика, .снятое в момент окончания импульса.

Истинное значение измеряемой температуры находят .по формуле пст = К п решая предварительно уравнение либо графически, либо при помощи счетнорешающего устройства.

Применение счетно-решающего устройства дает возможность проводить автоматическое измерение по предложенному способу, На чертеже показана блок-схема автоматического измерения температуры предложенным способом.

Датчик 1 температуры быстро приводят в контакт со средой (например, погружают в среду).

Момент вступления датчика 1 в контакт с измеряемой средой фиксируется задатчиком

2 времени. Э. д. с. датчика 1, усиления в предварительном усилителе 8, подается в дифференциатор 4, делитель 5 и умножитель 6.

Из дифференциатора 4 производная поступает в делитель 5, который передает в счетнорешающее устройство 7 результат деления производной t „íà показание t„. Кроме того, в блок 7 поступает из задатчика,времени сигнал, про,порциональпый времени т.

Счетно-решающее устройство 7 решает вышеприведенное уравнение относительно К и подает это решение на вход умножителя 6, истинное значение измеряемой температуры

i,„, ïoäàåïñÿ из умножителя 6 в индикатор 8.

Предмет изобретения

Способ определения высоких температур путем однократного измерения температуры в произвольный момент времени регулярного режима с помощью термодатчика, кратковременно помещаемого в измеряемую среду, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют температуру среды t, и ее первую производную t „, измеряют время т от момента вступления термодатчика в контакт с измеряемой средой до момента измерения, а истинную температуру среды вычисляют по формуле ист= К п где К вЂ” решение уравнения полученного на основе теории регулярного теплового режима, в котором R — характер45 ный размер датчика, а — коэффициент температуропроводности, b и 62 — коэффициенты, зависящие от формы датчика.

268697

Составитель Б. 3. Розовская

Текред Л. Я. Левина Корректор Т. А. Абрамова

Редактор С. И. Хейфиц

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 875/3 Изд. Ме 4!3 Тира>к 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5