Устройство для измерения показателя тепловой инерции термопреобразователя

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсккх

Социалксткческкх

Реслублкк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61)Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 21.05.81 (21) 3290066у1В-10 (5$ j М. Кд,з

G 01 К 15700 с присоединением заявки №Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 151182. Бюллетекь ¹42 (33) УДК 536.53 (088. 8) Дата опубликования описания 151182 (72) Авторы изобретения

К.С.Глиненко и К.С.Семенистый (71) Заявитель

Львовский ордена Ленина политехнический институт им.Ленинского комсомола!

Ф (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕПЛОВОЙ ИНЕР1ЩИ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВAТЕЛЯ

Изобретение относится к электроиз мерительной технике и предназначено для измерения показателя тепловой инерции термопреобразователей в лабораторных и заводских условиях при их

5 автоматической сортировке по значению показателя тепловой инерции (ПТИ).

Известно устройство для измерения показателя тепловой инерции, содержащее измерительный мост, источник нагрева термапреобразователя, блок памяти, два компаратора, счетчик импульсов и генератор счетных импульсов f1).

Однако это устройство не обеспечи- 15 вает высокой точности измерения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения показателя теп ловой инерции, содержащее источник нагрева термопреобразователя с нагревателем термопреобразователя, измерительный усилитель, вход которого соединен с термопреобразователем, а выход - с первым входами двух схем 25 ,сравнения, вторые входы которых сое- динены .с источником опорного напряжения (2).

Недостатком прототипа является по- грешность измерения, обусловленная однократностью измерительного процесса, когда на точность измерения влияют многочисленные случайные погрешности, неизбежные при одиночных измерениях.

Цель изобретения - повышение точ ности измерения путем исключения случайных погрешностей процесса измере ния, Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены управ. ляемый клич, частотомер и триггер, входы которого соединены с выходами схем сравнения, а выход соответствен.но.соединен с частотомером и управляющим входом ключа, другой вход ко» торого соединен с источником питаний, а выход подключен к нагревателю тер мопреобразователя.

На фиг.1 представлена схема устройства, на фиг.2 - временные диаграммы его выходных сигналов.

Устройство содержит термопреобраэователь 1, показатель тепловой инерции которого необходимо измерить, измерительный усилитель 2, источник опорного напряжения 3, две схемы сравнения 4 и 5, триггер 6, управляемый ключ 7, источник нагрева термо974148

l 1

F m m".дг. г, Мг>(Е1/Е ) измеряется при помощи частотомера

10. Отсюда значение ПТИ преобразова теля 1 определяется зависимостьюг

1 I 1

1-п(Е„ /Е. ) F . F где k=1/Еп(Е„/Е ) - коэффициент пропорциональности, определяемый значениями Е, и Е, т.е. источником опорного напряжения 3.

Систематическая погрешность измерения, обусловленная конечностью времени >1 г нагрева подогревателя электротеплового преобразователя 1, может быть легко учтена в конечном результате измерения путем введения поправки.

1 г=! (- -дг. i

Следовательно, шкала частотомера

10 может быть отградуирована в зна чениях измеряемого параметра.

Многократность процесса измерения значения г обуславливает сглаживание случайных погрешностей, неизбе>кных при одиночном измерении, вследствие чего повышается точность измерения ПТИ контролируемого термопреобраэователя. (> Технико-экономическая эффективность устройства обусловлена повышени ем точности измерения при массовом контроле электротепловых преобразователей формула изобретения

Устройство для измерения показателя тепловой инерции термопреобразователя, содержащее нагреватель термопреобразователя с источником питания, измерительный усилитель, вход которо45 го соединен с термопреобразователем, а выход с первыми входами двух схем сравнения, вторые входы которых сое-динены с источником опорного напряжения, о.т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены управляемый ключ, частотомер и триггер, входы которого соединены с выходами схем сравнения, а выход соответственно соединен с частотомером и управляющим входом ключа, другой вход которого соединен с источником питания, а выход подключен к нагревателю термопреобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СШй 9 3759083, кл. 73 - F, опублик. 1973.

2. йвторское свидетельство СССР

9 655912, кл. С 01 К 15/00, 1979 (прототип).. дй=(п-Е1

Е преобразоваФеля 8, нагреватель термопреобразователя 9, частотомер 10.

Устройство работает следующим об- разом.

Выходное напряжение термопреобраэователя 1, усиленное при помощи измерительного усилителя 2, поступает на первые входы схем сравнения 4 и 5, на вторые входы которых подаются опорные напряжения Е„ и Е (Е„> Е ) от источника опорных напряжений 3. При 10 этом схема сравнения 4 срабатывает, если выходное напряжение усилителя 2 превышает опорное напряжение Е „ т.e. при 0э > Е4, а схема сравнения 5 когда выходное напряжение усилителя

2 становится меньше опорного напряжения Е, т.е. когда Ul> E >. На выходах схем сравнения 4 и 5 появляются при этом импульсы, поступающие на соответствуюцие входы триггера 6, который может быть выполнен в виде

RS- или IК-триггера, в зависимости от вида выходных импульсов схем сравнения.

Усиленный выходной сигнал термочувствительного элемента в регулярном тепловом режиме изменяется по экспоненциальному закону:

g / Г

О () =Е„ г

30 где Š— значение выходного напряжеФ ния чувствительного элемента в момент окончания теплового импульса, à — измеряемое значение ПТИ преобразователя 1;, текущее время.

Спустя некоторый промежуток време,ни дс, выходное напряжение остывающего преобразователя 1 достигает значения Е, при котором срабатывает схема сравнения 5. Значение At связа2. но с величиной W зависимостью:

С выхода схемы сравнения 5 поступает сигнал на один из входов тригге-. ра 6, на входе которого появляется

"единица", поступающая на частотомер

10 и управляющий вход ключа 7. Управляемый ключ 7 замыкается и на подогреваемые элементы преобразователя

1 от источника нагрева 8 поступает ток, нагревающий термопреобразователь

1. Как только выходной сигнал преобразователя 1 достигает значения, равного Е», срабатывает схема сравнения

4 и на другой вход триггера 6 поступает сигнал, который переводит его в

"нуль". При этом ключ 7 размыкается и подогрев преобразователя 1 прекращается. После прекращения действия теплового импульса преобразователь

1 остывает до тех пор,, пока его выходное напряжение не достигает зна- 65 чения F. . После этого описанный процесс многократно повторяется.

Частота следования. выходных импульсов триггера 6, равная

974148

Составитель В.Куликов

Редактор A.Ãóëüêo Техред T.Ìàòî÷êà Корректор С.Шекмар

Закаэ 8680/56 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4