Устройство для измерения высоких температур

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

332337

Союа Советснин

Социалистичеснив

Реслублин

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 16.И.1970 (¹ 1449847/IS-10) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 14.ill.1972. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 15.IV.!972

М. Кл. б Olk 7/02

Комитет ло делам илабретений и отнрытий ори Совете Министров

СССР ДК 530.53 (088.8) Авторы изобретения

A. И. Банников, В. Б. Реутов и И. H. Шерстюк

Институт технической теплофизики АН Украинской ССР

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть применено при измерении высоких температур.

Известно устройство для измерения высоких температур, содержащее датчик в виде термопары, нуль-орган, источник опорного напряжения, блок памяти и вторичный прибор.

Однако получаемые результаты измерений зависят от показателя термической инерции термоприемника (термопары), который может меняться произвольным образом, внося тем самым дополнительную погрешность. Кроме того, процесс получения окопчательных результатов измерений сложен и длителен.

Предлагаемое устройство для измерения высоких температур отличается от известных тем, что оно спабжено второй термопарой с системой подогрева, объединенной с первой в один термозонд и подключенной к одному из входов нуль-органа, другой вход которой соединен с источником опорного напряжения, а выход — с обмоткой реле, контакты которого включены в цепь термопары, соединенной через усилитель, шунтированный блоком памяти, со вторичным прибором.

Это позволяет повысить точность и быстродействие устройства.

С сываемого устройства представеже. жит две термопары 1 и 2 фйрмон зонд) с равными показателямп термической инерции Е,=Во †в, нуль-орган 8, реле 4, блок памяти 5, усилитель постоянного тока с высоким входным сопротивлением 6, стрелоч5 ный измерительный прибор 7, источник опорного напряжения 8 и систему подогрева тсрмопары 9.

Устройство работает следующим образом.

Перед измерением термопары имеют различ10 ную температуру. Для этого термопара 1 перед измерением подогревается при помощи системы подогрева до температуры 4. Для измерения термозонд быстро вводится в точку газового потока, температура которого О дол15 жна быть измерена. Условия теплообмена термопар с высокотемпературной средой характеризуются Вт(0,25 (критерий Био).

После быстрого введения термопар в высокотемпературную среду температура термо20 спаев термопар и их термо-э.д.с. будут изменяться по экспоненциальному закону.

Напряжение на выходе термопары 1 сравнивается нуль-органом 8 с постоянным напряжением Уь соответствующим фиксированной

25 температуре, лежащей в области допустимых для термопары 1 температур. При достижении термопарой 1 температуры f> срабатывает нуль-орган 8, реле 4 и блок памяти 5 отключаются от термопары 2, фиксируя значение

30 э.д.с. термопары 2, имевшее место в момент т1

332337

Откуда

Предмет изобретения

Составитель И. Дубсои

Техред А. Камышиикова Корректор T. Гревцова

Редактор Т. Ларина

Заказ 941/17 Изд. № 375 Тираж 448 Подписное

11НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/8

Типография, пр. Сапунова, 2 срабатывания нуль-органа 8. В момент т термозонд выводится из горячей среды.

Напряжение, соответствующее температуре

4 термопары 2, усиливается усилителем 6 и подается на измерительный прибор 7, шкала которого проградуирована в градусах.

Докажем, что показания описанного измерительного устройства не зависят от показателей термической инерции термопар Е.

Зависимость температур термопар, бысгро введенных в высокотемпературную среду, от времени могут быть представлены в виде:

t, t0 — (0 t,) (1 e ) (1)

tã — 8 (1 e ) (2) где /и — температура предварительного подогрева термопары 1 относительно термопары 2.

Определив из (2) е и подставив в (1), получим:

t,, = (e t,) 1 — 4 (3)

8 (ti — о) или 4— 1 — to

0я (4)

4=t>+ о

Таким образом показания предлагаемого устройства являются однозначной функцией измеряемой температуры и не зависят от показателей термической инерции термопар, т. е. при фиксированном значении 4 и t< шкала из1О мерительного прибора может быть по 4 однозначно проградуирована в градусах.

15 Устройство для измерения высоких температур, содержащее датчик в виде термопары, нуль-орган, источник опорного напряжения, блок памяти и вторичный прибор, отличаюи4ееся тем, что, с целью повышения точности

20 и быстродействия, оно снабжено второй термопарой с системой подогрева, объединенной с первой в один термозонд и подключенной к одному из входов нуль-органа, другой вход которой соединен с источником опорного на25 пряжения, а выход — с обмоткой реле, контакты которого включены в цепь первой термопары, соединенной через усилитель, шунтированный блоком памяти, со вторичным прибором.