Устройство для измерения теплопроводности газов

 

с *. ОП ИСАНИЕ

0 ) 602839

И3ОБРЕТЕН ИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДВТИПЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено17.05.76 (21) 2356378/1Е25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (5}) М. Кл.

2 О N

ГещдаретеаииетЯ иамитет

Вееете таииистрое CCN аа делам итабретеииЯ и етирапаЯ (43) Опубликовано15.04.78Зюллетень №14 (5З) уды 536.2 (088.8 ) (45) Дата опубликования описания 27.03 78

Ф. И. Оберман, С. И. Круглый, А. С. Уманский, Ю. A. Горшков и А. Л. Колокольцева (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Институт высоких температур АН СССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ TEHflOHPOBOjjHOCTH

ГАЗОВИзобретение относится к области измерительной техники и может найти применение при исследовании теплопроводности рабочих тел на высокотемпературных установках.

Известны устройства для измерения тецлопроводности газов и жидкостей $1)) j2) .

В этих устройствах в качестве датчика используется цилиндр, заполненный исследуе- l9 мым газом, по оси которого натянута тонкая проволока, имеющая отводы на фиксированном изотермическом участке. Датчик подключается к источнику постоянного тока.

Теплопроводность <ледуемого газа фиксиЛЗ руется с помощью прецизионного вольтметра по изменению напряжения на концах отводов. Недостатком этих устройств является невысокая точность измерения и цеобходимость строгого термостатирования датчика. 10

Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является устройство, содержащее связанную с источником питания мостовую схему, в одно из плеч которой включена нить-датчик, высоковольтный ге- 2Ь нератор, а также взаимосвязанные между, со. бой блок зашиты, усилитель и,регист атв (31.

Однако это устройство обладает рядом недостатков. Применение в устройстве элекгромеханического вибропреобразователя для производства измерения сигнала разбаланса моста и зашиты вторичной измерительной системы от прохождения на нее высоковольтного импульса, понижает надежность устройства и вносит погрешность в измерение, так как измерение начинается с некоторым запаздыванием относительно окончания прохождения греющего импульса. Кроме того, применение в устройстве моста постоянного тока снижает чувствительность устройства.

Белью изобретения является повьш.ение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что предлагаемое устройство выполнено в виде моста переменного тока, параллельно выходной диагонали которого включена резисторно-диодная цепочка, выход которой через усилитель и дегектор связан с регистратором, выполненным на базе балансного каскада, на один из входов ко60;8,";

БНИИПИ Заказ 1839/39 Тираж 1112 Подписное

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 торого через ключ управления подключен эл .—

МеНТ "Память".

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство состоит из высокочастотного о генератора 1, генератора 2 высоковольтных импульсов, сбалансированного моста 3, в одно из плеч которого включен датчик 4, узла защиты 5, резонансного усилителя 6, детектора 7, ключа 8, балансного каскада 10

9 с элементом памяти 10 и подключенного к нему регистратора 11.

Датчик состоит из металлической трубки, заполненной исследуемым газом, IID оси которой натянута вольфрамовая или платиновая 15 проволока диаметром 0,1-0,02 мм.

Устройств > работает следующим образом.

Высоковольтный импульс тока с генератора 2 импульсов повышает температуру проволоки на 3- 5 С. Сигнал разбаланса . N о моста 3, появляющийся после нагрева нитидатчика импульсом, усиливается резонансным усилителем 6, детектируется детектором 7, выделяется балансным каскадом 9 и регистрируется на регистраторе 1 1.

М

До измерения в случае незначительного разбаланса моста, вызванного неточной его балансировкой или температуоными изменениями сопротивления датчика, усиленное и продетектированное напряжение разбаланса моста подается на оба входа балансного каскада 9, Элемент памяти 10 следит за изменением этого напряжения. Во время измерения нормально открытый ключ 8 закрывается и на одном входе балапсного каскада остается "запомненное .значение напряжения разбаланса моста, а на второй вход балансного каскада поступает напряжение разбаланса моста, вызванное нагревом нити датчика греющим импульсом, 40

На выходе балансного каскада вьшеляетсК разностное экспоненциально падающее напряжение, пропорциональное скорости охлаждения нити датчика, термограмма которого фиксируется на регистраторе 1 1. Защита вторичной измерительной системы ос.уществлена,с помощью сопротивления и пробивН01О диода B блоке 5.

Для питания моста н(пользонан стабили зированный по частоте генератси . чт> позволяет применить ре юнасный усилцтель для усиления сигнала разбаланса моста, а следовательно, улучшить отношение сигнал-шум.

Для зашиты усилителя от высоковольтного греющего импульса применен простой узел с пробивным диодом. Для исключения влияния неточности балансировки моста на точность измерения в измерительную систему введен дифференциальный каскад с элементом памяти на одном из его входов.

Кроме;ого, предложенное устройство позволяет произвоДит4 измерение непосредст.I венно после прохождения греющего импульса.

Формула изобретения

Устройство для измерения теплопрово ности газов, содержащее связанную с источником питания мостовую схему, в одно из плеч которой включена нить-датчик, высоковольтный генератор, а также взаимосвязанные между собой блок защиты, усилитель и регистратор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности схема выполнена в виде моста переменного тока, параллельно выходной диагонали которого включена резисторно-диодная цепочка, выход которой через усилитель и детектор связан с регистратором, выполненным на базе балансного каскада, на один из входов которого через ключ управления подключен элемент "Память .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Цеденберг H. В, Теплопроводность газов и жидкостей, N., 1963.

2. Варгафтик Н. Б. и др. Теплопроводность газов и жидкостей M., 1970, 3. Приборы и техника эксперимента", N4,,1971.