Устройство для моделирования тепловых полей

И Е 260974 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое ст авт. свидетельстваЗаявлено 15.Х.1968 ( 1282529/18с присоединением заявкиКл. 42 пт, 7/46 Комитет по делам зобретеиий и открыти ори Совете Министров СССРМП ПриоритетОпубликовано 06 6 а УДК 681,333 (088.8 1970. Бюллетень4 та опубликования описания 11 Х 1.197 Авторизобретения Ю. М. Кор ая вот РОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПО тмииборо Изооретение относится к области аналоговой вычислительной техники,Известно устройство для моделирования тепловых полей, содержащее сетку, блок периодизации решения, поляризованные реле и индикатор.Однако оно не позволяет моделировать нелинейные поля с нелинейностями типа зависимости теплофизических параметров от температуры.Предложенное устройство отличается тем, что с целью расширения класса решаемых задач в нем каждая ячейка сетки содержит катодный,повторитель, вход которого подключен к узлу сетки, причем в анодную цепь уси. лительного каскада катодного повторителя включены обмотки поляризованных реле, подключающие посредством контактов дополнительные резисторы и .конденсаторы к резисторам и конденсаторам сетки.На фиг. 1 приведена блок-схема сеточного устройства; на фиг. 2 - электрическая принципиальная схема устройства, изменяющего величины сопротивления и емкости КС-сетки в зависимости от уровня напряжения в данном узле.Устройство для моделирования тепловых полей представляет собой сеточную модель со средней постоянной времени и включает в себя сетку резисторов 1, конденсаторов 2 с подключенными,в узловые точки разрядньдиодами д, на катоды которых подается лзапирающее напряжение (в период моделивания), либо нулевой потенциал (в периодвозврата модели в исходное состояние), а также блок, периодизации 4, который управляетработой модели, и электроннолучевой индикатор 5 для наблюдения изменения напряжения во времени в определенной точке сетки.10 Устройство установки резисторов 6 представляет собой мостовую схему с указателеммалого сопротивления (токовая схема) и служит для установки нужных величин резисторов 1. Задание граничных условий осущест 15 вляется с помощью блока задания граничныхусловий 7,Устройспво 8 служит для изменения величин сопротивлений и емкостей в данном узлев зависимости от напряжения в этом узле и20 состоит из сложного катодного повторителя(его вход подключен к узлу сетки) с усилением в цепи обратной связи, собранного на лам.пах 9 - 11 (см. фиг. 2) и имеющего коэффициент передачи + 1, усилительного каскада на25 лампе 12, в анодную цепь которого включенывосемь обмоток поляризованных реле 13. Вторые обмотки реле 14 запптаны через ограничивающие резисторы 15 и потенциометры 16,с помощью которых реле настраиваются на30 заданное напряжение срабатывания (в данномузле сетки). Четыре реле служат для подключения (отключения) своими контактами 17 дополнительных конденсаторов 18 либо к конденсатору 19, моделирующему начальное значение, либо к выходу катодного повторителя. Четыре других реле своими контактами 20 подключают (отключают) к начальному резистору 21 дополнительные резисторы 22,Исходные зависимости теплоемкости и коэффициента теплопроводности от температуры заменяются ступенчатыми зависимостями, которые реализуются в процессе моделирования путем изменения ступенями величин электрических сопротивлений и емкостей:в каждой ячейке сетками в зависимости от уровня узлового напряжения этой ячейки.Устройство работает следующим образом.Определенные расчетом, величины сопротивлений и емкостей устанавливаются на модели на потенциометрах 21 и 22 и магазинах конденсаторов 18 и 19.Поляризованные реле И, 14 настраиваются на нужные уровни срабатывания в соответствии с аппроксимирующими ступенчатыми зависимостями.В процессе моделирования в зависимости от уровня напряжения в данном узле реле подключают (отключают) соответствующие дополнительные конденсаторы 18 и резисторы 22 к начальным конденсаторам 19 и резисторам 21. При этом дополнительные конденсаторы подключены либо к основному конденсатору, либо к выходу катодного повторителя, с коэффициентом передачи, равным +1. Таким образом, напряжение на дополнительных конденсаторах всегда равно напряжению в соответствующем узле сетки. Входное сопротивление катодного повторителя равно 30 - 10 ом, так что потребление из КС-,цепи ничтожно мало, а потому указанная схема не;вносит дополнительной погрешности в моделирующую цепь.Постоянная времени заряда (разряда) дополнительных конденсаторов определяется произведениемУдоп: Сдоп 1 вых10Где Рщк Выходное сопротивление катодного повторителя,Так как величина выходного сопротивлениякатодных повторителей мала (десятки ом и 15 даже меньше), то постоянная времени на 3 -4 порядка меньше постоянных времени конденсаторов моделирующей цепи, Таким образом можно считать, что напряжение на дополнительных конденсаторах всегда равно напря жению в соответствующем узле. Предмет изобретен ия25 Устройство для моделирования тепловыхполей, содержащее сетку, блок периодизациирешения, поляризованные реле и индикатор,отличающееся тем, что, с целью расширениякласса, решаемых задач, в нем,каждая ячейка30 сетки содержит,катодный повторитель, входкоторого подключен к узлу сетки, причем ванодную цепь усилительного каскада катодного повторителя включены обмотки поляризованных реле, подключающие посредствомЗ 5 контактов дополнительные резисторы и,конденсаторы к резисторам и конденсаторам сетки,260974 г.Я Составитель Е. В. ТимохинаУтехина Техред Л, В. Куклина Корректор С. А. Кузовенкова актор ипография, пр. Сапунова аказ 147875 Тираж 500НИИП 11 Комитета по делам изобретений и открытий приМосква, /К, Раушская наб., д. 4/ Подписновете Министров СССР