Устройство для измерения быстронарастающих температур

3 ОП ИСАЙ ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 Ц 546793 Со 1 оз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 01.12,75 (21) 2194795/10 ем заявкис присоедине(23) ПриоритетОпубликовано 15,Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изооретений 77, Бюллетень3) УДК 536,53(088,8 открытки ата опубликования описания 21,03.77. Г. Зубов Бардыло, Н, Г. Ковальчук, Е. С. Полищуки К, С, Семенистый 71) Заявитель ико-механический институт АН Украинской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ БЫСТРОНАРАСТАЮЩИ ТЕМП ЕРАТУРИзобретение относится к области теплотехнических измерений и может быть использовано в системах автоматического контроля и управления теплотехническими процессами, например при измерении быстронарастающих 5 температур газовых потоков в нестационарных условиях теплообмена.Известны устройства для измерения быстро- нарастающих температур с цепью коррекции инерционности термопреобразователя, содер жащие термопреобразователь с предварительным усилителем, выход которого подключен соответственно к первому входу сумматора и через корректирующую цепочку ко второму входу сумматора 1, 2. 15Известно также устройство для измерения быстронарастающих температур (3), содержащее термопреобразователь с предварительным усилителем, выход которого подключен соответственно к первому входу сумматора и через 20 корректирующую цепочку, состоящую пз последовательно включенных дифференцирующего звена и операционного усилителя с управляемым резистором, изменяющим коэффициент усиления усилителя, ко второму входу 25 сумматора, и контур подстройки цепи коррекции, состоящий из дифференциатора, электронного ключа и запоминающего конденсатора,Недостатками известного устройства явля 1 отся низкая точность измерения температуры, ЗО обуслоьленная наличием в контуре подстроики цепи коррекции ключевых элементов, обладающих характерными для нпх дрейфом нулевого уровня и остаточным напряжением, не позволяющим достичь высо 1,Ой тоости стрОЙкп цепи коррекции, а также сложность устройства, обусловленная сложностью контура подстройки.Для повышения точности измерения температуры в предлагаемое устройство введен логарифмический усилитель, вход которого подключен к выходу дифференцпрующего звена, а выход через дифференцпатор подключен к управляемому резистору.На чертеже показана блок-схема описываемого устройства, содержащего термопреобразователь 1, предварительный усилитель 2, дифференцирующее звено 3, операционный усилитель 4 с управляемым резистором 5, выполненным, например, в виде полевого транзистора, сумматор 6, регистрирующее устройство 7, логарифмический усилитель 8 и дпфференциатор 9.Логарифмический усилитель 8 и дпфференциатор 9 образуют контур настройки цепи коррекции, который обеспечивает условие оптимальности настройки цепи коррекции (равенство постоянной времени цепи коррекции показателю тепловой инерции применяемого термопреобразователя) .Контур настройки определяет текущее значение показателя тепловой инерции термопреобразователя 1. Определение контуром настройки показателя тепловой инерции термопреобразователя осуществляется следующим образом,Скачок нарастающей температуры вызывает на выходе термопреобразователя напряжение, изменяющееся в регулярном тепловом режиме по экспоненциальному закону,На выходе дифференцирующего звена 3 образуется экспоненциально затухающее напряжение вида: У 7 е тгде Уо - установившееся значение выходного напряжения термопреобразователя; К - коэффициент усиления канала предварительного усиления и дифференцирования; Т - показатель тепловой инерции термопреобразователя.Поступая на логарифмический усилитель 8, напряжение дифференцирующего звена логарифмируется и принимает вид:У(К) - 1 пУл(г) = 1 п(КСУ,) -- . (2)7Выходное напряжение логарифмического усилителя дифференцируется дифференциатором 9:лИ) К(3)Л Тгде Г - коэффициент пропорциональности.На выходе дифференциатора 9 образуется напряжение, пропорциональное значению показателя тепловой инерции применяемого термопреобразователя. Это напряжение управляет величиной сопротивления резистора 5, обеспечивая при этом изменение коэффициента усиления операционного усилителя 4 пропорционально изменению значения показателя тепловой инерции термопреобразователя.Устройство для измерения быстронарастающих температур работает следующим образом.Напряжение с выхода термопреобразователя после усиления предварительным усилителем 2 поступает на первый вход сумматора и на корректирующую цепочку, состоящую из дифференцирующего звена 3 и операционного усилителя 4 с управляемым коэффициентом усиления при помощи резистора 5. С выхода корректирующей цепочки сигнал поступает на второй вход сумматора, Постоянная времени корректирующей цепочки изменяется сигналом, вырабатываемым контуром настройки.С выхода сумматора напряжение скорректированного сигнала термопреобразователя, соответствующее значению входного воздействия нарастающей температуры, поступает на ре гистрирующее устройство.Исключение из контура настройки ключевыхэлементов позволяет повысить точность настройки цепи коррекции, что особенно существенно при измерении тепловых процессов с 20 малыми амплитудами перепада температур.Формула изобретенияУстройство для измерения быстронарастающих температур, содержащее термопреобразо ватель с предварительным усилителем, выходкоторого подключен соответственно к первому входу сумматора и через последовательно включенные дифференцирующее звено и операционный усилитель с управляемым резисто ром ко второму входу сумматора, дифференциатор и регистрирующее устройство, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения температуры, в него введен логарифмический усилитель, вход которо го подключен к выходу дифференцирующегозвена, а выход через дифференциатор подключен к управляемому резистору.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:40 1. Авторское свидетельство СССР384027,М. Кл 6 01 К 7/14, 1971.2, В. Е. Шукшунов. Корректирующие звеньяв устройствах измерения нестационарных температур, М., Энергия, 1970.45 3. Авторское свидетельство СССР346598,М. Кл.2 б 01 К 3/10, 1970.546793 Составитель В. КуликовТехред 3. Тарасова Корректор А. Степанова Редактор И, Шейкин Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 358/19 Изд.195 Тираж 829 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5