Способ определения показателя тепловой инерции термопреобразователя сопротивления

(511 4 С 01 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Особое конструкторско-технологическое бюро Физико-технического института низких температур АН УССР (72) А.М.Смородинов, И.А.Григорьев и С.С.Исламов(56) Авторское свидетельство СССР Ф 1030670, кл. С 01 К 15/00, 14.04.82.Авторское свидетельство СССР 9 932283, кл. С 01 К 15/00, 16,12,8 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕПЛОВОЙ ИНЕРЦИИ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к термометрии. Цель изобретения - повышение точности определения показателя тепловой инерции за счет уменьшениявлияния высокочастотных помех. В устройстве, реализующем способ, производят перегрев термопреобразователя2 электрическим током на заданную величину, что достигается включениемв плечо моста добавочного резистора3 и включением греющего тока до достижения баланса моста. На следующемэтапе включают греющий ток и добавочный резистор 3. С выхода мостовойсхемы снимается напряжение разбаланса моста, которое подается на входинтегратора 8 и имеет полярность,необходимую для разряда интегратора8. На основании закона сохранениязаряда можно утверждать, что временной интервал, необходимый для обнуления интегратора 8, равен показателютепловой инерции термопреобразователя. 2 ил,30ПТИ заключаетИзобретение относится к измерительной технике, преимущественно к термометрии, где измерение показателя тепловой инерции (ПТИ) термомет 5 ров меет как самостоятельный интерес (при измерениях температуры в не- стационарных условиях), так и прикладной, который связан с оценкой величин, определяющих значение ПТИ (теплоемкость, коэффициент теплоотдачи) .Цель изобретения - повышение точности определения показателя тепловой инерции за счет уменьшения влия ния высокочастотных помех.На фиг.1 приведена схема устройства, реализующего предлагаемый способ определения ПТИ; на фиг.2 - временные диаграммы работы устройства. 20устройство (фиг,) содержит источник 1 питания, соединенный с мостовой схемой, включающей термопреобразователь 2 сопротивления, добавочный резистор 3, ключ 4, коммутирующий ре зистор 3, и резисторы 5, б и 7. Измее рительная диагональ моста подсоединена к интегратору 8, выход которого через компаратор 9 подключен к таймеру 10.Способ определенияся в следующем.На первом этапе посредством ручной балансировки мостовой схемы при помощи резистора 5 осуществляют компенсацию сопротивления термопреобразователя 2 при температуре окружающей среды Т.На втором этапе производят перегрев термопреобразователя 2 электрическим током на заданную величину ЬК включением в плечо моста последовательно с термоцреобразователем 2 добавочного резистора 3 и включением греющего тока до достижения баланса моста, При этом сопротивление термопреобразователя К =К - Ь К (при отрицательном ТКС термопреобразователя) .На третьем этапе включают греющий ток и добавочный резистор 3. Происходит процесс остывания термопреобраэователя до прежнего значения его сопротивления К по экспоненци 1 оальному закону 55К(г) =В - ЬК егде с - показатель тепловой инерциитермопреобразователя. С выхода мостовой схемы снимается напряжение разбаланса моста, которое также изменяется по экспоненциальному закону611 вык мсота Тогде 1 - значение измерительного тоока;Ь К .- задаваемое сопротивлениемрезистора 3 значение перегрева термопреобразователя.На этом этапе посредством интег ратора 8 интегрируется переходный процесс свободного остывания ТП до прежнего значения К (фиг.2 г). К конгоцу интегрирования значение напряжения на выходе интегратора составляетЬ)1 о1 гТ6 КЯ.Цгде ц - постоянная времени интегратора.После достижения сопротивлением термопреобразователя значения КТо включают добавочный резистор 3, При этом напряжение разбаланса, равное 1 6 К подается на вход интегратора ои имеет полярность, необходимую для разряда интегратора. На основании закона сохранения заряда можно утверждать, что временной интервал, необходимый для обнуления интегратора,равен показателю тепловой инерции термопреобразователя (фиг.2 в,г),1 К 1 КОо омОВ приведенном описании способа и временных диаграммах предполагалось что тепловой коэффициент сопротивления термопреобразователя - отрицательный. При положительном ТКС ТП достаточно инвертировать диаграмму работы ключа 4, коммутирующего добавочный резистор 3, либо перенести добавочный резистор с ключом, его коммутирующим, в соседнее плечо мостовой схемы.Формула изобретенияСпособ определения показателя тепловой инерции термопреобразователя сопротивления, согласно которому ба1377625 Составитель В,ЖуравлевТехред Л.Сердюкова дактор М.Пет ректор С.Шекма Заказ 858/3 Тираж 607 ИИПИ Государственного по делам изобретений 5, Москва, Ж, РаПодлта СССРытийнаб.,ом о д.4/5 11303 роизводственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4 лансируют сопротивления в мостовойсхеме с термопреобразователем и коммутируемым добавочным резистором притемпературе окружающей среды и выключенном добавочном резисторе, вновьбалансируют ее нагревом термопреобразователя сопротивления при включенном добавочном резисторе и выключают нагрев термопреобразователя сопротивления, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышения точности определения показателя тепловой инерции за счет уменьшения влияния помех, интегрируют выходной сигнал мостовой схемы в процессе остывания термопреобразователя сопротивления при выключенном добавочномрезисторе, затем интегрируют с обратным знаком напряжение, пропорциональное заданному значению сопротивления,на которое осуществляют перегрев, додостижения нулевых условий, измеряютвремя интегрирования с обратным знаком, величина которого равна показателю тепловой инерции термопреобразователя.