Способ определения высоких стациопарныхтемператур

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союа Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено I I.XII.1968 (№ 1296401/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 06.Х.1970. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 5.1.1971

Кл. 421, 8(02

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК G 01k 7/02

УДК 536 532(088.8) !

" х

4+

Автор изобретения

С. А. Маркин

Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫСОКИХ СТАЦИОНАРНЫХ

ТЕМПЕРАТУР

b, b, 1/6 1/60

1/8 1/384

1/10 1/2100

Форма датчика

Неограниченная пластина

Неограниченный цилиндр

Шар ист — п

Изобретение относится,к области тепловых измерений в частности к измерению высоких стационарных температур.

Известен способ измерения iBbIcoKHx стационарных температур датчиком с одним чувствительным элементом при кратковременном погружениями датчика в контролируемую среду, состоящий в том, что в стадии регулярного теплового режима .два показания датчика анимают в моменты равенства их со значениями двух первых производных и вычисляют измеряе мую температуру среды.

Недостатком этого способа является то, что на проведение измерений затрачивается сравнительно много времени, причем при сокращении интервала времени между двумя моментами снятия показаний погрешность способа возрастает, и, кроме тото, температура во второй точке может быть достаточно высока, что может привести к перегреву чувствительног элемента датчика.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков.

Для этого из меряют температуру среды и ев первую производную по .времени от момента вступления термсхдатчика в KOHTBIKT с измеряемой средой до момента прекращения измерения, а и стинную температуру среды вычисляют по формуле где К вЂ” предварительно выбранный коэффициент (К ) 1), t„— показание датчика, снятое в момент выполнения .равенства (К 1) Iп: (т — М) — +

К вЂ” 1 — --1 в котором

1 0 t — показание датчика в текущий момент т стадии регулярного теплового режима, t — производная этого показа пня, М и 1V — коэффициенты форсмы датчика

15 Ь, Рх b . R4

Э 1 а а пде R — ха рактер ный размер датчика, а — коэффициент температуропроводно20 сти, bj u b.. — коэффициенты, приведенные в таблице:

Датчик IBbIполнен в виде имитатора неограниченного цилиндра, пластины или шара с

30 чувствительным элементом, расположенным в центре, размер и материал датчика выбирают

283632

1 — А,ехр — р2,т.

= /„„1,— А,ехр — р, 30

40 бакст — К п1

50

55 такими, чтобы значение,критерия теплообмена

Био было достаточно мало, например

Bi= (1, 7 что достигается практически при любых значениях коэффициента теплоотдачи сс за счет выбора достаточно малого размера датчика и высокого коэффициента теплопроводности Л.

Получение формул t„„= К . t „è Ц1, t, -„

К) =(К вЂ” 1) lп основано на соотношениях теории регулярного теплового 1режима: и выражении, связывающем п и А>. иА 7 2 7,4

В этих выражениях р1 и А,— первый корень характеристического уравнения и первая тепловая амплитуда соответственно; т; а; R; b> и

b2 — ранее определенные величины. От носительная погрешность б в вычислен ни 1аА, возрастает с ростом критерия Био от б = 0 (при

Bi = О) до б = 0,01 (,при Bi = 1).

Для определения истинной температуры среды по предлагаемому способу измеряют температуру среды и ее первую производную по времени от момента вступления термодатчика в .контакт с измеряемой средой до момента прекращения измерения, а истинную температуру среды вычисляют по формуле нст — K п где К вЂ” предварителым выбранный коэффициент (К ) 1), 1„— показание датчика, снятое в момент выполнения равенства (K — 1)1n К =(-.— 1И) + (1*, К1,К1(t j в котором

t — показание датчика в текущий момент т стадии регулярного теплового режима, t — произ во дная этого паказания, М и N — коэффициенты формы датчика.

На чертеже изображена блок-схема автоматического измерения.

Датчик температуры 1 быстро приводяг в контакт со средой. Момент контакта фиксируется задатчиком времени 2. 3.д.с. датчика, усиленная la предварительном усилителе 8, подается в дифференциатор 4, дел итель 5 и запоминающее устройство б. В делителе 5 осуществляется деление произ водной t,íà .показание t. Сигнал из делителя 5подаетсяв арифметическое устройство 7, куда также посту пает сигнал текущего времени т из 2. Величина

F(t, t, т, К), вычисленная в арифметическом устройстве 7, подается в нуль-индикатор 8, сравнивающий ее с заранее заданной правой частью уравнения F (t, t, ò, К) = (К вЂ” 1) In

К вЂ” 1, где F(t, t, т, К) — монотонно убывающая с временем функция.

В момент равенства этих величин нуль-индикатор посылает сигнал в запоминающее устройство б и одновременно в задатчик .времени 2 на прекращение процесса измерения.

Значение 1„из запоминающего устройства 6 по сигналу из нуль-индикатора 8 подается на умHîæèòåëü 9, вычисляющий произведение

t„К. На выходе умножителя 9 получают

t истинное значение измеряемой температуры.

Предмет изобретения

Способ определения высоких стационарных температур путем кратковременного помещения в измеряемую среду одного термодатчика, отлича7ои7ийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют температуру среды и ее первую производную по времени от момента

|вступления тер модатчика в контакт с измеряемой средой до момента прекращения измерения, а истинную температуру среды вычисляют по формуле где К вЂ” пред варителвно выоранный коэффициент (К)1);

t„— показание датчика, снятое в момент вьгполнения равенства

ti N ti (К вЂ” 1) 1п = (т —.7 И) +

К вЂ” 1 . 1 К вЂ” 1 в котором t —.показание датчика в текущий момент т стадии регулярного теплового режима. t — производная этого показания, M u

N — коэффициенты формы датчика.

283632

Составитель Б. 3. Розовская

Редактор А, В. Корнеев Техред А, А. Камышникова Корректор О. Б. Тюрина

Заказ 3711/4 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2