Устройство для измерения тепловых потоков

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскмяСоцмалистическияРеспублик о 1985717 г(61) Дополнительное к авт. свмд-ву(22) Заявлеио 190681 (21 3304373/18-10с присоединением заявки Мо(23) приоритетОпубликовано 30,1282, Бюллетень Мо 48Дата опубликования описания 04.01.83 1) М. Ки.з С 01 К 17/00 Гоеуларетяенннй комитет СССР оо делам июбретений и открытий(72) Авторыизобретения А,Ф. Верлань, О.А, Геращенко; Н.А. Иа В.Н. Черинько и Б.Б, Абсусатаров Институт технической теплофиэики к аин ССР и Инстит т и об(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ 30 Изобретение относится к теплометрии, а именно устройствам для измерения стационарных и нестационарных тепловых потоков, в которых компенсация динамичес-. ких погрешностей осуществляется с помощью корректирующих схем.Известно устройство для измерения теловых величин, содержащее первичный преобразователь, выход которого через корректирующую схему, включающую в себя усилители и конденсаторы, подключен к входу регистратора 1,Недостатком данного устройства является низкая степень компенсации динамических погрешностей.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения тепловых потоков, содержащее преобразователь теплового потока, сумматор, выход которого через инвертор и инерционное звено соединен с входом сумматора, регистратор ) .Недостатком известного устройства является необходимость использования сумматора с большим коэффициентом передачи, что ведет к снижению точности работы сумматора и, естественно, снижению точности измерения нестапионарных тепловых потоков. Цель изобретения - повышение точности измерения.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения тепловых потоков введены два высокочастотных фильтра и последовательно соединенные аттенюатор и дополнительный инвертор, выход которого соединен с входом сумматора, причем выход преобразователя теплового потока через первый высокочастотный Фильтр подключен ко входу сумматора, выход которого соединен с входом аттеттюатора и через второй высокочастотный фильтр подключен к регистратору.На чертеже приведена схема устройства.Устройство содержит преобразователь 1 теплового потока, два высокочастотных фильтра 2 и 3, сумматор 4, инерционное звено 5, инверторы б и 7, аттенюатор 8 и регистратор 9.Устройство работает следующим образом.Передаточная Функция устройства имеет вид:1 1.%э(ФО фикффа Иии 2)И)85717 Формула изобретения НИИПИ Заказ 10159/65 Тираж 887 Подписи щ ПП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,Филиал где Р - передаточная Функция пре 9образователя тепловогопотока;Ч,Р Р;р, - передаточные функции фильтров высоких частот 2 и 3;Р - передаточная функция сумматора;Иц - передаточная функция инерционного звена;пч он - передаточные функции ин 2верторов 5 и б; 10И - передаточная функция аттенюатора;К 1 - коэффициент передачи и постоянная времени преобразователя 1; 15Р - переменная преобразованияЛапласа.При выполнении условий; И,Р=И =1,) Р - ф ОМ Чн 2ф 9 Оф коэффициент передачи устройства И: 1. Л это означает,.что на выходе устройства измеряемый сигнал имеет существенно меньшую динамическую погрешность по сравнению с выходом преобразователя теплового потока. 25С физической точки зрения принцип действия устройства заключается в следующем. При прохождении через преобразователь теплового потока измеряемый сигнал искажается по закону (2), т,е. существенно уменьшается амплитуда его высокочастотных составляющих. В цепи сумматора происходит усиление высокочастотных составляющих спектра точно по такому же закону, что и их ослабление в преобразователе теплового потока. Действительно, в цепи отрицательной обратной связи сумматора, содержащей инерционное звено, происходит ослабление низкочастотных составляющих, а в цепи положитель ной обратной связи, содержащей аттенюатор, происходит усиление всех частот, следовательно, в итоге высокочастотные составляющие усиливаЮтся. Коэффициент усиления с увеличением частоты возрастает, что способствует усилению шумов в этой области частот, Этот Факт устраняется введением фильтров высоких частот. Таким образом, сигнал на выходе устройства получается максимально приближенным к измеряемому сигналу.Наличие в устройстве новых элементов, Фильтров высокой частоты, дополнительного инвертора, аттенюатора, выгодно отличает его от известного устройства, так как позволяет повысить точность измерения нестационарных тепловых потоков. Устройство для измерения тепловыхпотоков, содержащее преобразовательтеплового потока, сумматор, выходкоторого через инвертор и инерционное звено соединен с входом сумматора, регистратор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышенияточности измерения, в него введеныдва высокочастотных Фильтра и последовательно соединенные аттенюатор идополнительный инвертор, выход которого соединен с входом сумматора,причем выход преобразователя теплового потока через первый высокочастотный фильтр подключен ко входу сумматора, выход которого соединен свходом аттенюатора и через второйвысокочастотный фильтр подключен крегистратору,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Коротков П.А., Лондон Г.Е. Динамические контактные измерениятепловых величин. Л., "Машиностроение", 1974, с. 184.2. Шукшинов В.Е. Корректирующиезвенья в устройствах измерения нестационарных температур. М "Энергия", 1970, с. 45,рис. 26 прототип).