Способ измерения температуры

(51) 4О К 3/14, 7/ асееваэА 1П ; гфВЮИМЭ%Мл ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ОСУДАРСТБЕКНЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Особое конструкторско.-технологическое бюро Физико-технического института низких температур АН УССР (72) С.П,Логвиненко, В.С.Мотузко и С,С.Плохов(56) Патент Японии53-2384, кл. С 01 К 3/14, опублик.1978.Авторское свидетельство .СССР М 678337, кл. С 01 К 7/16, 1977, (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМ 1 ЕРАТУР 1 (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения сокращение времени, необходимого для проведения измерений и определения измеряемой температуры среды при сохранении требуемой точности измерения. Первое измерение температуры термопреобразователя 1 производится после подачи на него от регулятора 2 мощности. Полученное значение температуры регистрируется прибором 4. В момент времени й по сигналу тай 7смера 5 мощность, подводимая к термопреобразователю 1, увеличивается, посЛе чего проводятся второе и третье измерения температуры в моменты времени С и 1 . По оконча 3нии третьего измерения подвоцимая к термопреобразователю 1 мощность снижается. Работа таймера 5 организована так, чтобыИзмерение при укаэанных условиях значения температур при заданных мощностях нагрева термообраэователя 1 определяет температуру контролируемой среды. 1 ил.1 13321 Изобретенис относится к измери-. тельной трхнике и может быть использовано преимущественно при измерениях низких температур жидких или га 5 зовых сред реэистивными термопреобразователями, когда влияние измерительного тока не позволяет достичь температуры термопреобраэолателя 1и затем в момент времени 1, - третьеизмерение температуры термопреобразователя. Значения температуры 6 иОз, полученные при втором и третьемизмерениях, регистрируются прибором4, По окончании третьего измерениянием 50 полного теплового равновесия измерительного термопреобразователя и исследуемой среды.Целью изобретения является сокращение времени, необходимого для проведения измерений и определения измеряемой температуры среды при сохранении требуемой точности измерения.На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего предложенный способ измерения температуры.Устройство содержит термопреобраэователь 1, подключенный к регулятору 2 мощности и вторичному измерительному преобразователю 3, связанному с регистрирующим прибором 4, и таймер 5, подключенный к регулятору 2 мощности, вторичному измерительно - му преобразователю 3 и регистрирующему прибору 4.При использовании термисторного преобразователя сопротивления в качестве регулятора мощности и вторичного измерительного преобразователя может быть использовано устройство стабилизации, в котором путем введения нелинейной обратной связи мощность. подвОдимая к термистору, под- . держивается постоянной и эа счет использования временной экспоненциальной функции выходной сигнал устройства пропорционален температуре термистора.Способ осуществляется следующимобразом,Первой измерение температуры термопреобраэователяпроизводится вустановившемся тепловом режиме после подачи на него от регулятора 2мощности Р . Значение температуры8 соответствующее указанной мощности и полученное вторичным измеритель.ным преобразователем 3, регистрируется прибором 4. По окончании первого измерения в момент временипо сигналу таймера 5 подводимая ктермопреобраэователю 1 мощностьувеличивается до значения Р . Послечего в момент времени й по сигналутаймера 5 проводят второе измерение. температуры мощность, подводимая к 10 термопреобразователю 1, снижается допрежнего уровня. Работа таймера организована таким образом, что длямоментов времени 1,1 и 1 справедливо соотношениел15 Измеренные при вышеуказанных условиях значения 86, и бтемпературы термопреобразолателя йри заданных мощностях его нагрева Р и Роднозначно определяют температуру 20 контролируемой среды, которая рассчитывается следующим образом.,Известно, что нагрев тела мощностью Р , обменивающегося теплом сокружающей (контролируемой ) средой,описывается дифференциальным уравне -О ВР = с( В" Т) + С- (1)дс где Ы - коэффициент теплообмена тела с окружающей средой;Ст - теплоемкосгь тепатекущее время"6 - температура тела;Т - температура окружающейсреды,Решение линейного неоднородногодифференциального уравнения (11, найденное с учетом начальных условий 40 6(С= 0) = В, и Р, = о(8-Т),имеет вид ф 8 = 8 +(Р /Р -") ( -Т) 1-")45 Так как измерения 8(1) проводятся через равные интервалы времени(13-С =- 1- Си полагая 1= О,получаем систему уравнений решение которой относ.ительно Т имеет вид1332158 где д 0 Составитель В.ГолубевРедактор Г.Волкова Техред М.Дидык Корректор С.Шекмар Заказ 3822/36 Тираж 776 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва; Ж, Раушская наб., д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул. Проектная, 4 С помощью пров еден ных иэмР рея ий можно одновременно определить и показатель теплсвой инерции Ф, термопреобразователя.гГ,/1( В-) .о3 Значение Тц может быть использовано для оперативной оценки дина 1 О мических характеристик термопреобразователя и нахождения возможных ошиГбок измерения температуры. Формула изобретения16 Способ измерения температуры, заключающийся в нагреве термопреобраэователя, размещенного в контролируемой среде, последовательных иэме 20 рениях температуры термопреобраэователя при двух фиксированных различных мощностях нагрева и последующем определении температуры среды расчетным путем, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью сокращения времени проведения измерений, при второй фиксированной мощности иагревд проводят дополнительное измерениетемпературы термопреобраэователя,причем второе и третье измерения температуры термопреобраэователя проводят в процессе установления ста -ционарного режима его нагревачерез два равных промежутка времени,которые отсчитывают от момента включения второй фиксированной мощности нагрева, а величину измеряемойтемпературы среды рассчитывают поформуле(9 г -О,)г1 (р, р, -1) (г Е, - В, - В, ) 0 - значения температуры термопреобразователя во время первого, второго итретьего измеренийсоответственно;- мощности нагреватермопреобразователя.