Устройство для определения мгновенных значений коэффициента теплоотдачи

СОЮЗ СОВЕТСОЦИАЛИСТИЧРЕСПУБЛИК 8011083 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 327453 25.02, 15.08. Г.й.Но .Г.Нов Ленинг ехниче а 53624/18-1014. Бюлопашенпашеннадскийкий ин 9 30 ый, Р,М. П ый и Л.Е.М ордена Ле титут им. триченгндовичинаМ.И.Ка 88.8 ДТОРСИОМУ СИДТЛ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯМГНОВЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ КОЭФФИЦИЕНТАТЕПЛООТДАЧИ, содержащее преобразователи температуры в напряжение, первый дифференциальный усилитель, входы которого соединены с выходами перного и второго преобразователей температуры в напряжение, второй дифференциальный усилитель, второй вход которого соединен с выходом первого преобразователя температуры в напряжение, ключ и блок регистрации, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены третий преобразователь температуры в напояжение, интегратор с разрядным ключом, блок сравнения, генератор импульсов, блок усреднения и триггер, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, второй вход - с выходом блока соавнения, а выход соединен с управляющими входами ключей и через блок усреднения подключен к блоку оегистрации, при этом выход первого дифференциального усилителя соединен с первым вхо-щО дом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом интегратора, а выход третьего преобразователя температуры в напряжение подключен С, к первому входу второго дифференциального усилителя, выход которого ф через ключ подключен к входу интегратора.1108338 Изобретение относится к измерениям теплофизических параметров, аименно коэффициента теплоотдачи, преимущественно в поршневых машинах.Известно устройство для определения коэФфициента теплоотдачи, содержащее бесконтактный измеритель температуры исследуемой поверхности, датчик для регистрации температуры газообразной среды и вычислительную схему 11,ООднако это устройство не можетобеспечить высокой точности измерениякоэффициента теплоотдачи при быстромизменении температуры газовой среды.Наиболее близким к предлагаемому 5по технической сущности является устройство для определения коэФфициентд теплопередачи, которое при соответствующем расположении термопреобразователей на исследуемом объекте 20может быть использовано и для определения мгновенных значений коэФФициента теплоотдачи. Устройство содержит преобразователи температуры внапряжение, первый дифФеренциальный 75усилитель, входы которого соЕдиненыс выходами первого и второго преобразователей температуры в напряжение,второй диФференциальный усилитель,второй вход которого соединен с выхо-З 0дом первого преобразователя температуры в напряжение, ключ и блок регистрации 23. где Т - текущее значение температуры газа;Та - значение температуры натепловоспринимающей поверхности;Т - значение температуры на некоторой глубине Х от этойповерхности;коэффициент теплопроводности тепловоспринимающей поверхности.Термопреобразователи преобразователей температуры в напряжение устанавливаются на исследуемом объекте таким образом, чтобы обеспечить измерение температур Т , Т и Т. При этом на выходах преобразователей 1,2 и 3 температуры формируются напряжения О О и О, пропорциональные температурам Тщ, Т и Т соответственно,Напряжения О и О подаются на входы дифференциального усилителя 4, а напряжения О и О - на входы усилителя 5. В результате, на выходе усилителя 4 возникает напряжение О -О, которое подается на первый вход блока 7 сравнения, а на выходе усилителя 5 - напряжение О -Ощ, которое подается на вход ключа 8. На триггер 12 подаются от генератора б импульсов импульсы с частотой, пропорциональной коэффициенту 3/Х.Первый импульс устанавливает триггер в состояние "1". При Недостатком этого устройства явля- З 5 ется низкая точность измерения коэффициента теплоотдачи при быстрых изменениях температуры. Текущий контроль параметров в ходе эксперимента при этом невозможен. 40Цель изобретения - повышение точности измерения.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения мгновенных значений коэффициента теп лоотдачи, содержащее преобразователи температуры в напряжение, первый дифференциальный усилитель, входы которого соединены с выходами первого и второго преобразователей температуры в напряжение, второй дифференциальный усилитель, второй вход которого соединен с выходом первого преобразователя температуры в напряжение, ключ и блок регистрации, введены третий преобразователь температуры в напряжение, интегратор с разрядным ключом,: блок сравнения, генератор импульсов, блок усреднения и триггер, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, второй вход - с 60 выходом блока сравнения, а выход соединен с управляющими входами ключей и через блок усреднения подключен к блоку регистрации, при этом выход первого дифференциального усилителя, 65 соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом интегратора, а выход третьего преобразователя температуры в нап ряжение подключен к первому входу второго диФференциального усилителя, выход которого через ключ подключен к входу интегратора.На чертеже приведена блок-схема устройства.Устройство содержит преобразователи 1, 2 и 3 температуры в напряжение, дифференциальные усилители 4 и 5, генератор 6 .импульсов, блок 7 сравнения, ключи 8 и 9, интегратор, включающий в себя операционный усилитель 10 и конденсатор 11, триггер 12, блок 13 усреднения и блок 14 регистрации.В качестве преобразователей температуры в напряжение могут быть использованы, например, термоэлектрические преобразователи, подключенные к входу унифицирукщих преобразователей, на выходе которых формируется сигнал, пропорциональный измеряемой температуре.Устройство работает следующим образом.Коэффициент теплоотдачи может быть определен по формулер, (т-т 1х(т-т1108338 Составитель В.КуликовРедактор Л.Алексеенко Техред И.Надь Корректор Е. Сирохман Заказ 5853/29 Тираж 823 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППЧ "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 этом по выходному сигналу триггераразмыкается ключ 9 интегратора и замыкается ключ 8, обеспечивая подачунапряжения 1 - Ощ на вход интегратора.Напряжение на выходе интегратора,поступающее на второй вход блока сравнения, начинает нарастать. В моментравенства напряжений на входах блокасравнения последний вырабатывает импульс, возвращающий триггер в состояние " 0". при этом ключ 8 размыкается, 10а ключ 9 замыкается, обеспечивая приэтом разряд интегратора. Очередной импульс с генератора 6,следующий с частотой 3/Х, снова устанавливает триггер в состояние "1", ицикл повторяется. Таким образом, плительнос.:т. нм . пульсов, получаемых на выхсде триггера, оказывается пропорциональной отнощению температур Т-Т/Т- Та частота повторения этих импульсов пропорциональна - М /Х. Поэтому среднее значение напряжения, получаемое с помощью блока 13 усреднения и регистрируемое блоком регистрации, пропорционально значениюИспользование предлагаемого уст" ройства обеспечивает по сравнению с существующими. более высокую точность измерения., резко сокращает время, затрачиваемое на определение коэФФициента теплоотдачи, позволяет получать результат в реальном масщтабе времени.