Устройство для измерения показателя тепловой инерции термодатчика

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоцналнстнческнаРеспубпнк и) 1 00079 1(Б 1) Дополнительное к авт, свид-ву -(22) Заявлено 140182 (21) 3381905/18-10 1311 М. Кп.з ь 01 К 15/00 с присоединением заявки МоГосударственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 280283 В.В. Дунец, Н,Г, Ковальчук И,Д. Пытель и Л.И, Ти енко;,;:. "1 Ц у й,Львовский ордена Ленина пощтехниЩский.1 инстнфт им. Ленинского котнеомола(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕПЛОВОЙ ИНЕРЦИИ ТЕРИОДАТЧИКАИзобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано в теплотехнических измерениях, например при измерении показателя тепловой инерции (ПТИ) промышленных термодатчиков (термонар, термометров сопротивления) в лабораторных и промышленных условиях.На практике часто возникает потребность измерить за короткой промежуток времени значения ПТИтермодатчиков, например, при автоматической сортировке.Известно устройство для измерения ПТИ, содержащее дифференциатор, логарифмический усилитель, запоминаю-. щую ячейку с ключевым устройством на входе, регистрирующее устройство, вычитающее. устройство, генератор временных интервалов и вторую запоминающую ячейку с ключевым устройством на входе 1 1. Недостатком данного устройства являЕтся его сложность и низкая точность, обусловленная тем, что дифференцирующее звено является фильтром верхнихчастот, который легко пропускает высокочастотную помеху, а полезный сигнал, находящийся в диапазоне нижних частот - ослабляется.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для измерения показателя тепловой инерции термодатчиков, содержащее соединенные последовательно усили- тель, компаратор, блок управления и ключ, соединяющий генератор счетных импульсов со счетчиком импульсов и блоком индикации, источник опорного напряжения ( 21.Недостатком устройства является низкая точность измерения ПТИ вследствии влияния нескомпенсированного сигнала, пропорционального темпера-, туре среды остывания. Кроме того, влияние помехи существенно искажает результат измерения.Цель изобретения - повышение точности измерения ПТИ термодатчика.Поставленная цель достигается тем что в устройство, содержащее соединенные последовательно усилитель, компаратор, блок управления и ключ, соединяющий генератор счетных импульсов со счетчиком импульсов и блоком индикации,.источник опорного напряжения, введены два дополнитель 1000791ных компаратора, а также делительнапряжения, формирователь импульсови блок выделения помехи, выход которого через формирователь импульсовсоединен со стробирующими входамитрех компараторов, один входы которых соединены с выходом усилителя,а другие входы - соответствующимивыходами делителя напряжения, включенного на выходе источника опорного напряжения, причем выход одногоиз двух дополнительных компараторовсоединен с вторым входом блока управления, а выход другого дополнительного компаратора - с вторымвходом блока индикации. 10 О(с) КО+ (О - О) е 3,где М - коэффициент усиления усилителя;О- напряжение, пропорциональное исходной температуре; 65 На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит усилитель 1, выход которого соединен с одними из входов компаратора 2 и двух дополнительных компараторов 3 и 4, другие входы которых соединены с соответствующими выходами делителя 5 напряжения, включенного на выходе источника .б опорного напряжения, а стробирующие входы которых соединены через формирователь 7 импульсов с блоком 8 выделения помехи, при этом выходы компараторов 2 и 3 соединены с двумя входами блока 9 управления, З 0 на выходе которого включен ключ 10, соединяющий генератор 11 счетных импульсов со счетчиком 12 импульсов и блоком 13 индикации, а выход второго дополнительного компаратора 4 35 соединен с блоком 13 индикации.Устройство работает следующим образом.К входу устройства подссоединяется исследуемый термодатчик, который 40 находится в среде с определенной температурой. Изменяют потенциометром делителя напряжения выходное напряжение до тех пор, пока на световом табло не высветится Скомпенсирова но", при этом происходит компенсация исходной температуры среды и уста. навливается опорное напряжение для трех компараторов. Затем, термодатчик переносят в среду с высшей температурой и выдерживают его в ней пока в термодатчике не закончатся нестационарные процессы, после чего термодатчик переносят в исходную температуру. Выходное напряжение усилителя изменяется по затухающей экспоненте с постоянной времени, равной показателю тепловой инерции термо- датчикаО - напряжение, пропорциональное высшей температуре;постоянная времени термодатчика;с - текущее время,В момент времени с , когда выходной сигнал усилителя достигает значения напряжения, равного первому опорному уровню ОС)=СО +СО-Ое =ц +5 с(О - О )е =Е-/г т,е. срабатывает первый компаратор, при этом открывается ключ и на вход счетчика от генератора счетных импульсов начинают поступать импульсы.В момент времени с когда выходной сигнал усилителя достигает второго опорного уровня, равного (О +Ев), сформированного на делителе. напряжения, срабатывает второйкомпаратор и закрывается ключ, который прекращает подачу импульсов на счетчик импульсов.где то Делителем напряжения задается определенное соотношение между Е и Е -,= в, тогда Ьс: ГРИп.Е5. ЕвПри в=2,73 то 7 =Ьс т.е. промежуток времени между срабатыванием первого и второго компараторов пропорционален постоянной времени термодатчика.Для уменьшечия погрешности от помехи стробирующие входы компараторов синхронизированы импульсами, сформированными в блоке выделения помехи. В момент, когда напряжениепомехи проходит через нуль, формируется импульс, который разрешает работу компаратора. При этом погрешность определения моментов времени с и с составляет 0 - 20 миллисекунд, что по сравнению с измеряемым показателем тепловой инерции ничтожномало.Технико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства в народном хозяйстве обусловлен повышением точности измерения показателя тепловой инерции термодатчиков в заводских условиях при их автоматической сортировке, экспресс анализа и т.д.Повышение точности измерения ПТИ термодатчиков дает во.мо ность строПодписиета СССРрытийнаб., д 4/5 к Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ить оптимальные системы регулирования и защиты объектов, например теплоэнергетические, а также позволяетработать этим объектам в более экономических режимах. Кроме того, позволяет подбирать идентичные пары тер" 5модатчиков для измерителей электрической мощности, что уменьшает погрешность измерения мощности. Устройство для измерения показа- геля тепловой инерции термодатчика, :одержащее соединенные последовательно усилитель, компаратор, блок уп- - 35 равления, а также ключ, соединяющий генератор счетных импульсов со счетчиком импульсов и блоком индикации, источник опорного напряжения, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с 2 О целью повышения точности измерения, в него введены два дополнительных Заказ 1361/40 Тираж 871 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035,.Иосква, ж, Раушкомпаратора, а также делитель напряжения, формирователь импульсов и блок выделения помехи, выход которого через формирователь импульсов .соединен со стробирующими входами трех компараторов, одни входы которых соединены с выходом усилителя, а другие входы " с соответствуняцими выходами делителя напряжения, вклю" ченного на выходе источника опорного напряжения, при этом выход одного нз двух дополнительных компараторов соединен с вторым входом блока управления, а выход другого дополнительного компаратора - с вторым входом блока индикации.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР В 757879, кл. С 01 К 15/00, 1978.2. Авторское свидетельство СССР В 765674, кл, С 01 К 15/00, 1978 (прототип).