Способ определения динамических характеристик термоприемников и устройство для его осуществления

щ 679820

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Ссветскик

Социалистических

Республик ч -.

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.09.76 (21) 2408055/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл."G 01К 15 00

Государственный комитет по делам изобретенир (43) Опубликовано 15.08.79. Бюллетень ¹ 30 (53) УДК 536.532 (088.8) открытий (45) Дата опубликования описания 15.08,79 (72) Автор изобретения

О, А. Князев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК ТЕРМОПРИЕМНИКОВ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области термометрии.

Известен способ определения динамических характеристик термоприемников, основанный на измерении фазового сдвига между температурой потока теплоносителя и показаниями термоприемника, помещенного в теплоноситель. При этом термоприемник периодически перемещают из потока теплоносителя с одной температурой в поток теплоносителя с другой температурой (1).

Известный способ обладает недостатком, заключающимся в том, что сравнительно небольшая частота перемещений не позволяст расширить диапазон измерений, т. е. исследовать динамические характеристики малоинерционных тсрмоприемников. Кроме того, потоки тсплоносителя располагают на возможно меньшем расстоянии, что приводит к заметному теплообмепу между ними и снижению точности измерения.

Наиболес близким по технической сущности к изобретению является способ определения динамических характеристик термоприемников, основанный на измерении фазового сдвига между температурой газового потока, получаемого смешиванием двух потоков газа с различной температурой и показаниями термоприемника, помещенного в газовый поток (2).

Способ осуществляется устройством для определения динамических характеристик термоприемников, содержащим два входных канала для потоков газа с различной температурой, регулятор расхода газа, камеру смешения, выходной канал и узел для крепления термоприемников.

Однако известный способ обладает недостаточной точностью измерения, обуслов1О ленной необходимостью перемещения термоприемника с изменяющейся скоростью в готоке теплоносителя. Кроме того, известный способ не позволяет определять динамичсс пс характсрпстнки термоприемников, 15 выполненных пз хрупких термоэлектродов.

Целью изобрстения является повышение точности опрсделсния динамических характсристпк термоприсмпиков.

Указанная цель достигается техническим решением, представляющим собой новый способ определения динамических характеристик термоприемнпков, основанный на измерении фазового сдвига между темпера25 турой газового потока, получаемого смешиванием двух потоков газа с различной температуро", и показаниями термопрпемника, помещенного в газовый поток, осуществление которого обуславливается применением

ЗО устройства новой конструкции.

670820

Изобретенный способ отл ичается от извсстного способа определения динамических характеристик термоприемников тем, что расход газа изменяют синусоидально в противофазе в обоих потоках от минимального значения до максимального при постоянном суммарном расходе, а фазовый сдвиг определяют при минимальном или максимальном расходе газа каждого из потоков.

Такой способ может быть осуществлен устройством новой конструкции для о»рсделения динамических характеристик термоприемников, содержащем два входных канала для потоков газа с различной температурой, регулятор расхода газа, камеру смешения, выходной канал и узел крепления термоприемника.

Отличие устройства, позволяющее осуществить новый способ, состоит в том, что регулятор расхода выполнен в виде полого цилиндра с возможностью вращения, на боковой поверхности которого выполнены отверстия прямоугольной формы, входные каналы в поперечном сечении имеют форму шестиугольника, две противоположные стороны которого параллельны его диагонали, а проекции сторон шестиугольника на его диагональ равны между собой.

Устройство, позволяющее осуществить новый способ, поясняется чертежом, где 1 и

2 — входные каналы, 3 — регулятор расхода, 4 — камера смешивания газа, 5— выходкой канал, 6 — термоприемник, 7— выходные отверстия каналов 1 и 2, 8 — фотоэлектрический датчик, 9 — отверстие в цилиндре.

Устройство работает следующим образом. По каналам 1 и 2 к регулятору расхода 3 поступают потоки воздуха с различной температурой. Проходя через выходные отверстия 7 в соотношении, определяемом положением отверстия 9, потоки воздуха попадают в камеру смешивания 4, где происходит выравнивание температуры по сечению. Из камеры смешивания, через выходной канал 5 поток воздуха поступает на исследуемый термоприемник 6. При вращении полого цилиндра, отверстия 9 nooseредно проходят около выходных отверстий

7 каналов 1 и 2 и изменяют расход горячего и холодного воздуха по синусоидальному закону таким образом, что общий расход воздуха в выходном канале и, следовательно, его скорость остаются постоянными, а температура изменяется по синусоидальному закону от минимального значения до максимального. Моменты наступления максимальной и минимальной температур потока фиксируются фотоэлектрическим датчиком, срабатывающим при полном открытии входных каналов отверстиями 9.

Частота пульсаций температуры в выходном канале 5 определяется скоростью вращения цилиндра регулятора расхода.

Зо

5э

Форма попсречного сечения каналов име" ег вид фигуры, образованной двi:Mÿ полуволнами синусоиды, сдвинутыми одна относительно другой на полпериода по оси, совпадающеи по направлению с движением отверстий регулягора расхода.

В связи с тем, что канал такой формы довольно сложен в изготовлении, с целью упрощения, он могкст быть выполнен в форме шестиугольника, две противоположные стороны которого параллельны его диагонали, совпадающей по направлению с движением отверстий регулятора расхода, и проекции сторон шестиугольника на его диагональ равны между собой. Расчет показывает, что проходное сечение такого канала при его перекрытии меняется по синусоидальному закону с погрешностью, не превышающей 0,5 /О.

Для определения динамических характеристик термоприемников, таких как фазочастотная, амплитуда-частотная, постоянная термической инерции, измеряют фазовый сдвиг между температурой raзового потока, получаемого смешиванием двух потоков газа с различной температурой и показаниями термоприемника, помещенного в газовый поток. При этом расход газа изменяют си в противофазе в обоих потоках от минимального значения до максимального при постоянном суммарном расходе. Фазовый сдвиг определяют при минимальном или максимальном расходе газа каждого из потоков.

Повышение точности определения динамических характеристик термоприемников позволит улучшить метрологический контроль гехнологичсских процессов, что способствует улучшению качества выпускаемой продукции.

Формул а изобретения

1. Способ определения динамических характеристик термоприемников, основанный па измерении фазового сдвига между температурой газового потока, получаемого смсшиванием двух потоков газа с различной температурой, и показаниями термоприемника, помещенного в газовый поток, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения динамических характеристик, изменяют синусоидально в противофазе расход газа в обоих потоках от минимального значения до максимального при постоянном суммарном расходе, а фазовый сдвиг определяют при минимальном или максимальном расходе газа в каждом из потоков.

2. Устройство для осуществления способа по и. 1, содержащее два входных канала для потоков газа с различной температурой, регулятор расхода газа, камеру смешения, выходной канал и узел крепления термоприемников, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цслью повышения точности и упро679820

В ид. . с, Составитель А. Тереков

Корректор Б. Дод

Техред А. Камышникова

Редактор А. Петрашень

Заказ 2014/7 Изд. № 514 Тираж 780 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 щения измерений, регулятор расхода выполнен в виде полого цилиндра с возможностью вращения, -на боковой поверхности которого выполнены отверстия прямоугольной формы, входные каналы в поперечном сечении имеют форму шестиугольника, две противоположные стороны которого параллельны его диагонали, а проекции сторон шестиугольника на его диагональ равны между собой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 1. Авторское свидетельство СССР

¹ Зб5590, кл. G 01 К 15/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 581827, кл, G 01 К 15/00, 1976 (прототип).