Устройство для измерения показателя тепловой инерции термопары

(22) Заявлено 11,04,7 75420 18-1 присоединением заяви Государствеааый Совета Министр по дедам изобн открыт аомвтетв СССРетеаяйй(У 2) вторц изобретения Н.Г.Ковальчук, Е.С.Полищук, И.Д,Пытель и К.С.Семени ьвовский ордена Ленина политехнический институ и Физико-механический институт АН Украинской ССР Заявите(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛ ТЕПЛОВОЙ ИНЕРЦИИ ТЕРМОПАРЫ выИзобретение относится к областитепловых измерений, а именно, кцифровым устройствам для измеренияпоказателя тепловой инерции термопары.5Известно устройство для измеренияпоказателя тепловой инерции термопреобразователей, содержащее усилитель, корректирующее звено, делитель,сумматор, с етчик импульсов )1. 10Недостатком устройства являетсянизкая точность измерения.Известно устройство для измеренияпоказателя тепловой инерции термопреобразователей, содержащее диффе- френциатор, дифференцирующую цепочку,интегратор с запоминаниел аналогового сигнала, усилительс управляемымкоэффициентом передачи 2 В этомустройстве показатель тепловой ивер- фции определяется по моменту достижения максимального значения производной сигнала термопреобразователя.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство для измерения показателятепловой инерции термометров сопротивления, содержащее усилитель,соединенный через коммутатор с входомзапоминающего устройства с устройством сброса сигнала и первьщи входами двух схем сравнения, выходы которых соединены через ключ с измерителем временного интервала, источник нагрева термометра, соединенный через переключатель с входом усилителя 131 .В этом устройстве термометр сопротивления вкл.очен в плечо мостовой схелщ, которая перед измерениями балансируется. При измерении этим устройством тепловой инерции термопары последнюю необходимо включать в специальную схему, обеспечивающую нулевой выходной сигнал при различных температурах. Это ведет к снижению точности измерения.Целью изобретения является по шение точности измерения.Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве введены источник опорного напряжения и два сумматора, первые входы которых соединены с выходом запоминающего устройства, а выходь 1 - со вторыми входами схем сравнения, причем выходы источника опорного напряжения соединены со вторыми входами сумматоров.На фиг,1 представлена блок-схема описываемого устройства; на фиг.2 - ф6241 20 временная зависимость выходногонапряжения усилителя.Устройство содержит источник нагрева термопары 1, усилитель 2,переключатель 3, коммутатор 4, запоминающее устройство 5, устройство сбросасигнала, состоящее иэ ключа сброса6 и одновибратора 7, сумматоры 8,9,источник опорного напряжения 10,схемы сравнения 11 и 12, ключ 13,измеритель временного интервала 14,Устройство работает следующимобразом. К входу устройства подключают исследуемую термопарукотораяустановлена непосредственно на объекте и находится в среде с определенной температурой в условиях естественного теплообмена. Переключатель 183 устанавливается в положение Измерением(И), а коммутатор 4 сигналав положение 1,(, "На выходе термопары имеется установившееся значение сигнала, которое .после усиления усилителем 2 поступает на запоминающее устройство 5,выполненное, например, в виде интегратора, Время интегрирования последнего равно его постоянной вреиени. Иа сумматорах 8 и 9 выходнойсигнал Е запоминающего устройствасуииируется соответственно с напряжениями ь Е и а Е 2 с выхода источника опорного напряжения 10. Навторые входы схем сравнения 11 и 12подается соответственно напряжениеЕ Ео + ЬЕ 1 и Е 2 Ео + ДЕ 2Затем переключатель 3 переводитсяна определенный, промежуток времени(несколько секунд) в положение Нагрев 1 ф (Н), термопара подключаетсяк источнику нагрева термопары 1 ипроисходит ее нагрев до некоторойтемпературы, превышающей температуРу среды, в которой находится термопара. Переключатель 3 возвращаетсяв Положение 4 фИ 1, а коммутаторсигнала 4 в положение8 ф. Напервые входы схем сравнения 11 и 12поступает усиленное напряжение Е(.1)исследуемой термопары, изменяющеесяпо закону спадающей экспоненты спостоянной времени, .равной показателю тепловой инерции термопарыПри достижении напряжением Е (1) значения Есрабатывает схема сравнения 12 и открывается ключ 13,задавая 50тем самым начало интервала времени.При достижении напряжением Е Я ) 23значения Е срабатывает схема сравнения 11 и закрывается ключ 13, чтоопределяет конец интервала времени,измеряемого измерителем интервалавремени 14. В этот момент одновибратор 7 вырабатывает сигнал, открывающий ключ 6,и происходит сброс запоминанцего устройства 5, При выполнении соотношения Д Е/ Е = д, где- основание натуральных логариф-мов, интервал времени измеренныйизмерителем временных интервалов 14равен показателю тепловой инерции Ф .Источник опорного напряжения 10 позволяет регулировать выходные напряжения Д Е 1 и ЬЕ 2 ,что дает воэможность использовать устройство дляизмерения показателя тепловой инерции термопары в широких пределах.Предлагаемое устройство позволяетс высокой точностью измерять тепловую инерционность термопар в местеих установки беэ демонтажа при различных внешних условиях и температурах,Формула изобретенияУстройство для измерения показателя тепловой инерции термопары,содержащее усилитель, соединенныйчерез коммутатор с входом запоминающего устройства с устройствомсброса сигнала и первыми входамидвух схем сравнения, выходы которыхсоединены через ключ с измерителемвременного интерзала, источник нагрева термопары, соединенный черезпереключатель с входом усилителя,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности измерения,в него введены источник опорногонапряжения и два сумматора, первыевходы которых соединены с выходомзапоминающего устройства, а выходысо вторыми входами схем сравнения,причеМ выходы источника опорногонапряжения соединены со вторымивходами сумматоров.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе;1.Авторское свидетельство СССРР 300783, кл, Су 01 К 7/14, 1970.2. Авторское свидетельство СССРР 525862, кл. С 01 К 15/00, 1975.3, Патент США Р 3759083, кл,73-1 Г1973,624123 ктор С.Хейфи ноев СССР Филиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектная,4(аз 5171/33ЦНИИПИ Государственногпо делам иэ113035, Москва,оставитель В.Куликовехред Н. Андрейчук Корректор И.Демчик ираж 831комитетаретений35, Рауш ПодпСовета Министоткрытийкая наб д.4