Способ определения показателя тепловой инерции термопары
Изобретение относится к температурным измерениям и позволяет повысить точность определения показателя тепловой инерции термопары за счет исключения влияния инерционности свободных концов термопары. Перед нагревом установленной на объекте термопары определяют показатель тепловой инерции ее свободных концов, например, путем прикосновения к ним нагретого тела и снятия кривой переходного процесса. Измеряют в начальньй момент охлаждения нагретой переменным током термопары температуру свободных концов и рабочего спая. Определяют по кривой переходного процесса промежуток времени от начала остывания до мо- .гента достижения выходным сигналом термопары нулевого уровня. Приведена формула для расчета показателя тепловой инерции термопары. КЛ СП со
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5i)4 С 01 К 15 00
Г
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3844552/24-10 (22) 16. 01. 85 (46) 30.08.86. Бюл. У 32 (71) Луцкий приборостроительный завод им. 60-летия СССР (72) Н.Г. Ковальчук, А.А. Нестерук, Г.Я. Продоус, И.Д. Пытель и P.È. Ковальчук (53) 536.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 445860, кл. С 01 К 15/00, 1974.
Кеr1in Т.M., Наshemian Н.М., Petersen К.М. Time response of temperature sensors. "ISA Trans". 1981.
20, 9 1, 65-77. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ
ТЕПЛОВОЙ ИНЕРЦИИ ТЕРМОПАРЫ (5?) Изобретение относится к температурным измерениям и позволяет.SU 1254318 А1 повысить точность определения показателя тепловой инерции термопары за счет исключения влияния инерционности свободных концов термопары.
Перед нагревом установленной на объекте термопары определяют показатель тепловой инерции ее свободных концов, например, путем прикосновения к ним нагретого тела и снятия кривой переходного процесса. Измеряют в начальный момент охлаждения нагретой переменным током термопары температуру свободных концов и рабочего спая. Определяют но кривой переходного процесса промежуток времени от начала остывания до мо- ® лента достижения выходным сигналом термопары нулевого уровня. Приведена формула для расчета показателя тепловой инерции термопары.
1254318
Изобретение относится к температурным измерениям и может быть использовано для измерения показателя тепловой инерции термопар в условиях их эксплуатации без демонтажа из объекта.
Целью изобретения является ловышение точности определения показателя тепловой инерции термопары за счет исключения влияния инерционности свободных концов термопары.
Сущность способа заключается в следующем.
Термопара установлена на. объекте.
Осуществляют нагрев термопары переменным электрическим током путем подключения источника переменного тока к термоэлектродам термопары, при этом прогревается как рабочий сп й, так и свободные концы, находя- 20 щиеся в головке термопары. При отключении электрического нагрева происходит охлаждение как рабочего спая непосредственно средой исследования, так и свободных концов окружающей средой, при этом инерционность рабочего спая будет меньше, чем инерционность свободных концов, находящихся в условиях естественной конвекции.
Снимают процесс охлаждения, например, на шлейфовом осциллографе, и уравнение переходного процесса имеет вид (() = 5 Тр е — ЬТ е
-tie . -1 / с» где 5 — чувствительность термопары, и с - показатель тепловой инер» ции рабочего спая и свободных концов, соответственно, Тр иТс — температура рабочего спая и свободных концов в момент отключения электрического нагрева соответственно.
Предварительно определяют показатель тепловой инерции свободных концов, например, при изготовлении термопары в условиях свободной конвекции. Процесс определения осуществляют, например, путем прикосновения к свободным концам нагретого тела с последующим снятием кривой переходного процесса и- расчета показателя тепловой инерции.
В начальный момент охлаждения 55 термопары определяют температуру ее . свободных концов С например, с помощью микротермопары, а также температуру Тр рабочего спая, как сумму температуры свободных концов и температуры, соответствующей значению выходного сигнала и термопары в начальный момент ее охлаждения 0
ТрсТ a—
U р с (2) о 1!7
5Т е -ST6 -О, Cz) из последнего выражения получаем
Тр 1- с k (с — =e
Тс откуда
C4) Таким образом, показатель < тепловой инерции термопары является однозначной функцией определенных величин t, Тр, Т, и ., По сравнению с известными предложенный способ позволяет повысить точность определения ПТИ, В прототипе вследствие разности двух экспонент, причем показатель экспоненты свободных концов больше показателя экспоненты рабочего спая, имеет место искажение переходной характеристики, что приводит к изменению знака выходного сигнала термопары. Определение показателя тепловой инерции термопары осуществляется с большой погрешностью, определяемой степенью прогрева свободных концов и их инерционностью. формула из обретения
Способ определения показателя тепловой инерции термопары, включающий нагрев ее переменным электрическим током с последующим снятием переходной характеристики в режиме ( охлаждения средой исследования при отключенном нагреве и расчет показателя тепловой инерции, о т л иПо кривой переходного процесса определяют промежуток времени t, от начала процесса охлаждения до момента, когда выходной сигнал термопары достигает нулевого значения, т.е. когда
1254318
, — промежуток времени от начала основания до момента, когда выходной сигнал термопары достигнет нулевого уровня, Т =Т+ ——
U р с!
Т с
U — выходной сигнал термопары в момент отключения электрического нагрева
S — чувствительность термопары.
Составитель Ю. Клецко
Техред М. Ходаиич.
Редактор А.Гулько
Корректор М.Шароши
Тираж 778 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 4710/44
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ч а ю шийся тем, что, е целью повышения точности путем учета влияния инерционности свободных концов термопары, перед нагревом термопары измеряют показатель тепловой инерции свободных концов, измеряют их температуру в момент отключения электрического нагрева и промежуток времени от начала остывания до момента, когда выходной сигнал термопары достигнет нулевого уровня, а .показатель тепловой инерции определяют по формуле л î
Ъ
Т с ° (1т — -+ с где Т вЂ” показатель тепловой инерции свободных концов, термопары; температура рабочего слоя термопары в момент отключения электрического нагрева, температура свободных концов термопары в момент отключения электрического нагрева;
