Способ измерения показателя тепло-вой инерции термопреобразователя счастотным выходом

Союз Советск

Социалистических

Республик ге,-;..", p

ИСАНИЕ

ОВРЕТЕНИЯ

gij798510

ОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ лнительное к авт, саид-ву— лено02.04.79 (2т)2744857/18-10 5 )М. Кл.з инением заявки ¹â€”

G.0I К 15/00

Государственный комн

СССР оо делам изобретени н открытий ритет— иковано 23.0181. Бюллетень 3 публикования описания 2 30181 (И) НЖ 536. 531 (088. 8) (72) Автор изобретения

К..С.Семенистый

Физико-механический институт AH Украинской ССР (71) Заявитель

{54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕПЛОВОЙ ИНЕРЦИИ

ТЕРМОПРЕОВРАЗОВАТЕЛЯ С ЧАСТОТНЫМ ВЫХОДОМ

Изобретение относится к электроизмерительной технике, точнее к теплотехническим измерениям, и может быть

:использовано при измерении показателей тепловой инерции (ПТИ) термопреобразователей с частотным выходом (например пьезокварцевых преобразователей температуры) в лабораторных и заводских условиях.

Известен способ определения ЙТИ термопреобразователя, предусматривающий проведение двух замеров зна.чения выходного сигнала термопары в определенные моменты времени с последующим вычислением по Формуле — Ф г 1 1 tl 2 где Е„ и Š— мгновенные значения .выходного сигнала термопреобразователя в моменты времени с и t соответственно.

При этом замеры двух значений выходного сигнала .осуществляются при помощи сравнивающего устройства, nopov чувствительности а V которого определяет инструментальную погрешность средств измерения ПТИ контро" лируемого термодатчика (1).

Недостатком указанного способа является невысокая точность измерения, обусловленная наличием порога чувствительности дМ устройства сравнения выходного сигнала с опорными уровнями. Кроме того, кривая экспоненциально-изменяющегося напряжения выходного сигнала термопреобразователя в точках замера образует с пря1О мой, параллельной оси абсцисс, разные углы наклона. Это обстоятельство также является источником дополнительной методической погрешности при измерении значения Г

15 Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ определения показателя тепловой инерции термопреобразователя с частотным

20 выходом путем подсчета выходных импульсов за интервал времени регуляр" ного теплового режима и последующим определением ПТИ (2) .

Недостатком способа является ниэ25 кая точность измерения обусловленная наличием порогов чувствительности сравнивающих устройств запуска и остановки счетчика импульсов.

Цель изобретения — повышение точ30 ности измерения путем снижения мето798510

Ь

hF(t)= SAT - — э, е с где д Г (t) — приращение значения выходной частоты термопреобразователя, вызванное температурным скачком;

S — крутизна характеристики преобразования частотного термопреобразователя;

ЬТ вЂ” значение температурного скачка, воздействовавшего на контролируемый термопреобразователь.

Стационарное значение выходной части преобразователя в установившемся режиме, как не содержащее информации о ПТИ, не учитывается, тем более, что средства цифровой измерительной техники позволяют просто осуществить .измерение значения приращения частоты дГ(й), вызванного скачкообразным температурным воздействием на . термопреобразователь.

Осуществляя интегрирование значе. ния приращения частоты выходного сигнала термопреобразователя, например,, при помощи счетчика импульсов, на протяжении некоторого произвольного выбраннрго, квантованного по длительности промежутка времени д t получаем число импульсов, зафиксиро-. ванное счетчиком . дЬ д - М ;- ) др()й = ьдТ е "dt= SAT>(-q< )

0 0 где i - измеряемое значение ПТИ термопреобразователя; д t — значение интервалов времени;

N u N — число выходных импульсов а. термопреобразователя за первый и второй интервалы времени соответственно.

55 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ярышев Н.A. Теоретические ос новы измерения нестационарных температур. М., "Энергия", 1967. щ() . 2. Авторское свидетельство СССР

9460459,кл.G 01 К 15/00, 1973 (прототипk.

Тираж 915 Подписное

Филиал ППЛ "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 дической и инструментальной погрешности измерения.

Указанная цель достигается тем, что, подсчитывают число выходных импульсов термопреобраэователя в двух равных, следующих друг за другом интервалах времени, а значение показателя его тепловой инерции вычисляют по формуле дФ - р„м -е„ю где с - измеряемое значение ПТИ термопреобразователя де — значение интервала времени;

Ц и Ц- число выходных импульсов преобразователя за первый и второй .интервалы времени соответственно.

Способ осуществляют следующим образом.

Пусть выходной сигнал термопреобраэователя в регулярном тепловом режиме:,изменяется по зкспоненциальному закону, допустим по затухающей экспоненте вида

За последующий промежуток времени равный по длительности первому, ВНИИПИ Заказ 10007/49 счетчик зафиксирует число импульсов и, равное

2М. A+ A+ М м = дцс)3с=бдтф-е )е =я е . М

Отношение числа импульсов, зафиксированных счетчиком за первый про-. межуток,времени, к числу импульсов, зафиксированных счетчиком за второй, следующий за первым и равным ему, промежуток времени равно

CLt

N„ — =е

N2

Отсюда определяем значение ПТИ контролируемого термопреобразователя.

При этом погрешность подсчета числа импульсов М„ и N определяется единицей последнего разряда счетчика импульсов и может быть сделана как

20 угодно малой, обеспечив тем самым высокую точность определения значения ь . Временной интервал A t также может быть задан с высокой точностью при помощи образцовой меры времени, 5 например опорного генератора с делителем частоты.

Предложенный способ измерения ПТИ частотных термопреобразователей обладает повышенной точностью по сравнению с известным способом.

Формула изобретения

Способ измерения показателя тепловой инерции термопреобразователя с частотным выходом путем подсчета выходных импуьсов за. интервал времени регулярного теплового режима и последующим определением ПТИ, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, подсчитывают число выходных импульсов

®О термопреобразователя в двух равных, следующих друг за другом интервалах времени, а значение показателя его тепловой инерции вычисляют по формуле

ЬЬ