Устройство для измерения среднеинтегрального значения температуры среды

Союз Советских Сециалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ(22) Заявлено 24.06.77(21) 2499783/18-10с присоединением заявки йй(23) Приоритет(51)М. Кл.2 С 01 К 3/02 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Р 1) Заяв тель тамбовский институт химического машиностроения71 Заявитель(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕИНТЕГРАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ СРЕД.1 1Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для измерения темпераутры среды с неоднородным температурным полем и произвольно заданной весовой Функцией.1 Известно устройство для определения среднеинтегрального значения температуры, содержащее несколько термопар,установленных в нескольких точках по толщине образца 1. Недостаток этого устройства заключается в не-возможности непосредственного измерения среднеинтегрального значения 15 температуры при произвольно заданной весовой Функции.Наиболее близким по технической сущности является устройство для определения среднеинтегрального значения температуры среды, 2 О содержащее измеритель и термометр сопротивления, выполненный в виде последовательно включенных терморезисторов с одинаковыми значениями начального сопротивления, пропорциональными соответствующему им контролируемому объему 2). Недостатком устройства является невысокая точность при .Произвольно заданной весовой функ,ции,30 Целью изобретения являетСя повышение точности измерения среднеинтегральной температуры при произвольно заданной весовой функции. Указанная цель достигается тем, что в устройстве каждый терморезистор выполнен с начальным сопротивлением, пропорциональным значению весовой Функции на контролируемом им участке, и обратно пропорциональным значению тем" пературкого коэффициента сопротивления материала терморезистора. Такое выполнение терморезисторов обеспечивает возможность непосредственного измерения среднеинтегрального значения температуры среды. Повышение точности измерений достигается эа счет уменьшения погрешности, связанной с обработкой результатов измерений.На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для измерения температуры.Термометр сопротивления состоит из нескольких последовательно включенных терморезисторов 1, 2, 3 и 4, каждый из которых контролирует определенный участок 5 среды, Значения начальных сопротивлений терморезисторов, при которых суммарное изме)"с: ФФъФВМ;Ы4имента. В результате в образцах воэикает неоднородное температурное оле и температура терморезисторов зменяется. Соответственно изменяется сопротивление терморезистороь, причем, как это следует из изложен-ого выше, суммарное оммическое сопротивление последовательно включенных ерморезисторов изменяется пропорионально среднеинтегральному значеию температуры образца. Измеряя. суммарное изменение оммического сопотивления последовательно включаных терморезисторов с помощью любой змерительной схемы или прибора, полУ- чают информацию об изменении средне-. нтегрального значения температуры образца.Непосредственное измерение среднеинтегрального значения температуры беспечивается тем, что каждый терорезистор выполнен с определенным начальным сопротивлением. Повышение точности достигается тем, что при непосредственном измерении средне- интегрального значения температуры образца отпадает необходимость в применении сложных счетно-решающих устройств, вносящих дополнительную погрешность. Исключение счетно-ре" ающих устройств из экспериментальной установки способствует также ее упрощению и удешевлению. 678332 нение сопротивления термометра, иэ- рмеряемое прибором 6, будет пропорци- нонально изменению среднеинтеграль-пного значения температуры среды, оп- иределяется из соотношенияе8(+) = 9(х) О(х,1)-.О дх=К: Ро;сА,О(х, А)-о 5 но0 . О 111где Я(1) - среднеинтегральное значе- тние температуры среды нацучастке (О, );нй - начальное сопротивление 100(1-го терморезистора при Рначальной температуре1 н- температурный коэффициент исопротивления материала,(х;И- температура 1-го терморе-зистора;К - коэффициент пропорциональ- оности, мЗаменяя интеграл в левой частисуммой, получимиЕ р ( х )О(х,1)-0 д х- К Е% а(.ц(Х;,О-Огде д х; - величина участка среды, контролируемого 1-м терморезистором;р(х;)- среднее значение весовойфункции на участке среды, контроли- щруемом 1-м терморезистором,Для того, чтобы последнее равенство было выполнено, достаточно, чтобыбыли равны соответствующие члены вего левой и правой част.ях,рк,1 о(х;,И 1-о,1 к;:к%,.с;(ц(х;11.о), 35 20 Формула изобретения Устройство для измерения средне- интегрального значения температуры среды с неоднородным температурным полем и с произвольно заданной весовой функцией, содержащее термометр, выполненный в виде последовательно включенных терморезисторов, и измеритель, о т л и ч а ю щ е е с- я тем, что, с целью повышения точности измерения, каждый термореэистор выполнен с начальным сопротивлением, пропорциональным значению весовой функции на контролируемом им участке и обратно пропорциональным значению температурного коэффициента сопротивления материала терморезистора. ИстоЧники инфррмации, принятыево внимание при экспертизе"т,е. значения начального сопротивленияВ , каждого терморезистора должныать равныр(х;) д х; р (х, ) дх 40lТаким образом, начальные сопротивления В последовательйо включенныхтермореэйсторов при начальной температуре О должны быть пропорциональны величине дХ контролируемого каждым иэ них участка среды и среднему 50значению весовой функции Я(х) наэтом участке и обратнбпропорцйональным значению температурного коэффициента сопротивления с(. материала,из которого выполнен соответствующий резистор,Образцы исследуемого материалаобогреваются так, как это требуетсяпо условиям теплофиэического экспе-1. ВласоВ В.В. и др. Теплофизи- ческие измерения. Тамбов, Издательство ффВНИИРТМАИфф, 1975, с. 47. 2. Авторское свидетельство9 238823, кл. 6 01 К 3/02, 1969.(678332 О,Князеветко Корректор тавителред,М. Тюрина нгул едакт Филиал ППП ффПатентфф, г.ужгород, ул.Проектная,4 Заказ 4559/30 Тираж 7 бб ЦНИИПИ бзсударствен по делам изобрет 113035, москва, жР.По ого коми ний и от ушская н сноеа СССРтнй