Устройство для вычисления стационарной относительной температуры под тепловыделяющим участком произвольной конфигурации

)М Кл 13/О 7/48 с присоединением заявки3) Приоритет асударственный комитеСовета Министров СССРло делам иэооретенийн открытий ДК 681.335(088 публнаковано 15,09.77. Бюллетеньата опубликования описания 06.09,7 2) Автор изобретсни С. В. Соболь орьковский инженерно-строительный институт им. В, П. Чкало(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНТНОСИТЕЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОД УЧАСТКОМ ПРОИЗВОЛЬНОЙ К 2 связанныйетки весьма Изобретение относится к вычислительнои технике, в частности к аналоговым вычислительным машинам, и предназначено для вычисления стационарной относительной температуры в однородном полупространстве под тепловыделяющим участком произвольной конфигурации.Известно устройство для решения задач теории поля, содержащее источник постоянного напряжения, группы резисторов, решающие усилители и измсрительный блок 1. Это устройство, базирующееся на конечноразностной аппроксимации уравнения Лапласа, позволяет получать сравнительно высокую точность вычисления температуры, однако повышение точности достигается здесь усложнением и удорожанием устройства. Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство, содержащее планшет, на плоскости которого нанесены концентрические окружности и радиусы, замыкающие контакты, источник постоянного напряжения, измеритель тока, многопозиционный переключа 1 ель глубин и группы резисторов, первые выводы которых внутри каждой группы объединены 2. Это устройство позволяет получать высокую точность вычисления стационарной относительной температуры, однако в целом представляет собой сложную и дорогую систему, а процесс задания граничных условии и вычисления температуры, сзамером потенциалов в узлах струдоемок.Целью изобретения является упрощениеустройства и повышение быстродействия,В описываемом устройстве это достигаетсятем, что в нем для вычисления стационарнойотносительной температуры под тепловыделяющим участком произвольной конфигурациивторые выводы одноименных резисторов всехгрупп резисторов объединены и присоединенык соответствующим неподвижным контактаммногопозиционного переключателя глубин,подвижный контакт которого через измеритель тока подключен к одному выводу источика остооо напрякения, второй вывод которого через соответствующие замыкающие контакты, расположенные в центрахобластей планшета, образованных двумя соседннмп радиу сами и заключсннымн междуними дугами концентрически.; окружностей,соединен с общим выводом соответствующейгруппы резисторов.На чертеже приведена схема описываемогоустройства,Оно содержит планшег 1, представляющийсобой плоскость, разделенную нанесеннь 1 мина ней концентрическими окружностями и радиусами на области 2, замыкающие контакты 3, в качестве которых может быть ппиме10 15 20 25 3нен, например, блок со световым реле, расположенными в центре каждой из областей 2, источник постоянного напряжения 4, измеритель тока 5, многопозиционный переключатель глубин 6 и группы резисторов.Количество групп 7 резисторов равно числу областей 2 на плоскости планшета 1. Количество резисторов в каждой группе 7 и число неподвижных контактов многопозиционного переключателя 6 равно числу глубин г, на которых вычисляется температура.Величины резисторов г в каждой группе 7 подбираются для каждой из глубин г по фор- муле в зависимости от подаваемого источником 4 постоянного напряжения Г=сопз 1 и температурных показателей 1, областей 2 относительно вертикали, опущенной из центра О планшета 1, вычисляемых для каждой из глубин г по решению уравнения Лапласа 61 1 У(впутр,) 1 1 + Фвнеин" и зависящих от геометрических размеров каждой области 2 и удаленности ее от центра О планшета 1, характеризуемых величинами радиу сов дуг концентрических окружностей Явтр и Йвнешп, и величиной угла О между соседними радиусами, ограничивающими каждую область 2. Первые выводы резисторов внутри каждой группы 7 объединены. Вторые выводы одноименных резисторов всех групп резисторов 7 объединены и присоединены к соответствующим неподвижным контактам многопозиционного переключателя глубин 6,Подвижный контакт переключателя 6 через измеритель тока 5 подключен к одному выводу источника постоянного напряжения 4. Второй вывод источника постоянного напряжения 4 через соответствующис замыкающие контакты 3 соединен с общим выводом соответствующей группы 7 резисторов. Сумма Т, температурных показателей 1, всех областей 2 планшета 1 для каждой из глубин г равна Т,=,"1,. Общий ток 1, показываемый измерителем тока 5 при всех замкнутых контактах 3, равен сумме токовна участках резисторов 1=1,. Шкала измерителя тока 5 проградуирована в долях температуры О(Т,(1 так, чтобы Т,=1. При эгом температурные показатели 1, областей 2 моделируются вели. чинами тока на участках резисторов 1,=. Точность вычисления температуры регламентируется размерами областей 2 планшета 1 устройства,Посредством описываемого устройства вы. числяется стационарная относительная темпе. 30 35 40 45 50 55 60 4ратура О(Т(1 одновременно в нескольких точках полупространства, расположенных на различных глубинах г вдоль одной вертикали при относительной температуре поверхности полупространства внутри участка произвольной конфигурации Т=1 и вне его Т=О,План тепловыделяющего участка, вычерченный в масштабе планшета 1 устройства, вырезается из какого-либо материала (если в качестве контактов 3 применены блоки со световым реле, то светонепроницаемого, например плотной бумаги) и накладывается на планшет 1 устройства так, чтобы проекция вертикали, на которой предполагается определить температуру, была совмещена с центром О планшета 1, замыкая при этом определенное количество контактов 3 по числу областей 2, уложившихся внутри участка. Значение относительной температуры Т, для каждой из глубин снимается с измерителя тока 5, шкала которого тарирована в долях Т. Каждой глубине г соответствует при этом свое положение многопозиционного переключателя глубин 6,фор мула изобретения Устройство для вычисления стационарной относительной температуры под тепловыделяющим участком произвольной конфигурации, содержащее планшет, на плоскости которого нанесены концентрические окружности и радиусы, замыкающие контакты, источник постоянного напряжения, измеритель тока, многопозиционный переключатель глубин и группы резисторов, первые выводы которых внутри каждой группы объединены, о т л и ч а ю. щ е е с я тем, что, с целью упрощения устрой ства и повышения быстродействия, в нем вто. рые выводы одноименных резисторов всех групп резисторов объединены и присоединены к соответствующим неподвижным контактам многопозицио нного переключателя глубин, подвижный контакт которого через измеритель тока подключен к одному выводу источника постоянного напряжения, второй вывод которого через соответствующие замыкающие контакты, расположенные в центрах областей планшета, образованных двумя соседними радиусами и заключенными между ними дугами концентрических окружностей, соединен с общим выводом соответствующей группы резисторов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Карплос У. Моделирующие устройства для решения задач теории поля. М., Изд-во РЛ, 1962, с. 281 - 282, 313 - 315.2, Николаев Н. С. и др, Аналоговая вычис. лительная машина УСМ. М., Машгиз, 1962.Заказ 1988/14 Изд, Уз 753 Тираж 881 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб д. 4/5 Типография, пр. С:1 пчнова, 2 Подписное