Устройство для решения задач теплопроводности

(19) (1) бО С 066 АНИЕ ОБРЕТЕН ВИДЕТЕЛЬСТВ ВТОРСК и ГОСУДАРСТВЕННЬ 1 Й КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Институт проблем машиностроен АН Украинской ССР(56) 1, Коздоба Л.А. Электрическое моделирование явлений тепло- и масс переноса. М., ".Энергия", 1972, с, 296.2. Авторское свидетельство СССР У 437100, кл. С 06 С 7/48, 1973 (пр тотип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ, содержащее -сет ку, состоящую из фоторезисторов, оптически связанных со светодиодами о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены делитель напряжения, три блока сравнения, два сумматора, два интегратора и блок питания, выход к торого подключен квходу делителя напряжения, первый, второй и третийвыходы которого соединены с первымивходами соответственно первого, второго и третьего блоков сравнения,вторые входы которых подключены ксоответствующим центральным узламК -сетки, выход первого блока сравнения соединен с первым входом первого сумматора, выход второго блокасравнения подключен к первому входувторого сумматора и к второму входупервого сумматора, выход которого соединен с входом первого интегратора,выход которого подключен к первому выводу первого светодиода, второй выводкоторого соединен с шиной нулевогопотенциала, выход третьего блокасравнения подключен к второму входувторого сумматора, выход которогосоединен с входом второго интегратора, выход которого подключен кпервому выводу второго светодиода,второй вывод которого соединен сшиной нулевого потенциала.10 15 20 30 35 40 45 У 1аЦелью изобретения является повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства.Поставленная цель достигается тдм, что в устройство, содержащее 1 -сетку, состоящую из фоторезисторов, оптически связанных со светодиодами, введены делитель напряже 50 55 Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике ипредназначено для решения инверсныхзадач теплопроводности.Известно устройство для определения коэффициента теплопроводностисодержащее сеточную модель, блокисравнения, интеграторы, функциональные преобразователи, делители напряжения, блок задания нелинейности 11.Однако это устройство достаточносложно и громоздко.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является устройство для моделирования нелинейныхпроцессов, содержащее сетку резисторов, источник светового излучения,оптически .связанный с фотоприемником, включенным в плечи сетки резисторов, функциональный амплитудночастотный преобразователь и соединенный с его входом резисторныйэлемент, подключенный к узлу сетки резисторов, усилитель, входомсоединенный с выходом функционального амплитудно-частотного преобразо.вателя, причем выход усилителя подключен к источнику светового излучения 23,При всех положительных качествахизвестного устройства, проявляющихсяпри решении нелинейных задач, ононе может быть. использовано для решения инверсной задачи теплопроводности. Кроме того, в устройстве регулирование ведется путем минимизацииразности между потенциалом в какомто определенном узле сетки и потенциалом-аналогом заданной температуры в соответствующей точке тела.Это не совсем точно, посколькупроводимость фоторезистора, включенного между двумя узлами сетки, должнаопределятся в результате минимизацииразностей соответствующих потенциаловв обоих узлах, так как при использовании метода конечных разностейкоэффициент теплопроводности междузлами 0 .и и + ния, три блока сравнения, два сумматора, два интегратора и блок питания, выход которого подключен к входу делителя напряжения, первый, второй и третий выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого, второго и третьего блоков сравнения, вторые входы которых подключены к соответствующим центральным узлам 12 -сетки, выход первого блока сравнения соединен с первым.входом первого сумматора, выход второго блока сравнения подключен к первому входу. второго сумматора и к второму входу первого сумматора, выход которого соединен с входом первого интегратора, выход которого подключен к первому выводу первого светодиода, второй вывод которого соедийен с шиной нулевого потенциала, выход третьего блока сравнения подключен к второму входу второго сумматора, выход которого соединен с входом второго интегратора, выход которого подключен к первому выводу .второго светодиода, второй вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала.На чертеже изображено предлагаемое устройство.Устройство содержит делитель 1 напряжения, блоки 2 сравнения, сумматоры 3, интеграторы 4, 1 -сетку 5, состоящую из фоторезисторов 6, светодиоды 7 и блок 8 питания.Устройство работает следующим образом.После подключения модели и подачи сигналов, моделирующих граничные условия, в узлах -сетки устанавливаются потенциалы, пропорциональные температуре, которые поступают на входы блоков 2 сравнения, на вторые входы которых подаются с делителя 1 напряжения сигналы, моделирующие заданную температуру в соответствующих точках модели. Сигналы рассогласования с выходов блоков 2 сравнения подаются на входы сумматоров 3, после чего суммирующие напряжения поступают на входы интеграторов 4. С выходов интегратора 4 ток через светодиоды 7 уходит на нулевую шину, вызывая свечение светодиодов 7, управляющих фоторезисторами 6. Изменение сопротивлений фоторезистаров 6 приводит к перераспределению напряжений в узлах пассивной модели-сетки 5,ектор Е. Сирохман 772/36 Тираж ВНИИПИ Государственпо делам изобрете 113035Москва, ЖЗака 98ого комитетаий и открытийРаушская наб., д. 4 ПодписСССР иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 что вызывает изменение сигналоврассогласования, а следовательно,величины токов, идущих через источники светового излучения - светодиоды 7. Регулирование происходитдо тех пор, пока потенциалы в узловых точках пассивной модели Я -сетки 5 не станут равными потенциаламаналогам заданной температуры в соответствующих точках тела, формируемым в делителе 1 напряжения , Этобудет соответствовать тому, чтопроводимости фоторезисторов стайутпропорциональны истинным значениямкоэффициента теплопроводности на соответствующем участке тела, Величина проводимости (или коэффициента теплопроводности) может быть определена по напряжению на выходе интегратора, если прерварительно соответствующим образом протарироватьэто напряжение. Предлагаемое техническое решение по сравнению с известными устройствами обладает тем преимуществом, 1 О что за счет введения делителя напряжения, блоков, сравнения, сумматоров, интеграторов учитывается изменение потенциалов в обоих узлахсетки, между которыми включен регу 15 лируемый элемент, что дает возможность решать инверсные задачи теплопроводнос ги.