Устройство для измерения температуры

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКРМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 160878 (21) 2655407/18-10 ( ) М Кл с присоединением заявки йо(23) ПриоритетС 01 К 7/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт автоматизированных систем метрологии 54) УСТРОЯСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит входной преобразователь 1, блок 2 вычисления производных, первый 3 и второй 4 блоки определения времязависимого параИзобретение относится к температурным измерениям и может бытьиспользовано для измерения температуры в процессах, вызывающих изменение параметров термопреобразователей в процессе измерения;Известно устройство для измерения температуры, содержащее термопреобразоватепь блоки вычисления про.изводных, делитель, в котором при 10 измерении температуры осуществляется учет параметров термопреобраэователя 1 .Однако это устройство не обеспечи" вает высокой точности измерения тем пературы.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения температуры, .содержащее входной преобразователь, 20 выход которого через ключ подключен ко входу блокавычисления производ- ных, блок моделирования входного воздействия, входы которого подключены к выходам ключа и блока вычисления 25 производных, а выход через блок двойного дифФеренцирования соединен с блоком управления, выход которого соединен с ключом. В этом устройстве ,прн измерении температуры учитывают ся постоянные параметры термоприемника 2.Однако устройство не может бытьиспользовано для измерения температуры с высокой точностью, так какпараметры термопреобразователя изменяются в процессе измерения по произвольному закону,Цель изобретения - повышение точности измерения температуры,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство введены дваблока определения времязависимогопараметра, причем вход первого блокаопределения времязависимого параметра соединен с выходом первой, второй и третьей производной блока вычисления производных, вход второгоблока соедйнен с выходами второй,третьей и четвертой производной блока вычисления производных, а выходысоединены с блоком моделированиявходного воздействия.781605 меТра, блок 5 моделирования входного Эоэдействйя, блок 6 двойного дифФеренцирования, блок 7 управления иключ 8.Входной преобразователь 1 (термопреобразователь) служит для преобразования измеряемой температуры в уровни электрического напряжения, выходЕГо через ключ 8 подключен к блоку2 вычисления производных, обеспечивающему Формирование производныхвыходного сигнала преобразователядо 4.-гопорядка на первом, втором,третьем и четвертом выходах соответственно,Блок 7 управления совместно с клю 1чом 8 обеспечивает кусочно-линейную 15аппрбйоймацию нелинейно изменяющегося во времени входного воздействия.-Блоки 3 и 4 определения времяза - висимого параметра определяют коэффициенты дифференциального уравнения, 20которым описывается входной преобразователь.В реальных условиях термопреобра"-"эователь"помещается в защитную оболочку и образует с ней сложную систему, описываемую дифференциальнымуравнением 2-го порядкасТЯ о (4 Ч - , Я= 6(1)с 3 О(Ц сОЮЗОгде2=" 1 3 ( з й к и Т ( с ) = ф Р 2 Ру )/(э ф к - ,коэффициенты диф-ференциального уравнения, зависящиеот времени, О(с) - показания термоприемника, О 6 - коэффициент конвективного теплообмена между термоприемником и средой, температура которой подлежит измерению, этот коэффициент в процессе прогрева изменяется,т.е. он является функцией от времениж к = (с), 8 (с) - измеряемая температура среды.Ео 5 з/Сэх" "о 5 з оь 53 5 овгде С , Соб - полные теплоемкоститермочувствительного 45элемента и оболочки соответственно,5 и 5 в - площади поверхности элемента и оболочки соответственно, 50коэффициент теплопередачи между оболочкой ичувствйтельным элементом, который также изменяется в процессе прогрева, т.е. явяяетсяфункцией времени.Устройство работает следующим обфЪЪЙСигнал с выхода входного преобразователя 1 О(с), зависящий от измеряемой температуры 9(с) согласнос уравнением (1) через уйравляеьыйключ 8 подается на вход блока 2вычйсления производных. Формйруеже на первом, втором, третьем и 65 4четвертом выходах блока 2 значения производных Р( с), Ю(с), О( ( с) 04)(с), подаются на входы блоков 3 и 4/определения времязависимых параметров Т(с), Т(с), На вход блока 3 подводятся сигналы О (с), О, (с), Ф(с), Р(с), в котором по алгоритмуТ (с) О(1(с)+2 Т (с) О (с)+Т (с) О (с)++Ов(с) =Оопределяется параметр Т (с); Определение параметра Т ( с ) производится по значениям 01( с), Ос), 0(41(с) при помощи блока 4 согласно алгоритмуТ (с)0 с)+2 Т(с)О (с)++,(с) (с)=оПолученные на выходах блоков 3 и 4 значения Т(с) и Т(с) подаются на вход блока 5 моделирования входного воздействия, на выходе которого образуется искомый входной сигнал 9 (с), так как блок 5 Формирует два произведения Т, (с) О (с) и Т (с) Мс) и суммирует их вместе с 0(с) .Таким образом, определяются как параметры входного преобразователя, так и сам входной сигнал.Наличие новых элементов, блоков определения времязависимого параметра, повышает точность измерения температуры, что позволяет расширить сферу применения устройства в народном хозяйстве. Формула изобретенияУстройство для измерения темпера-,туры, содержащее входной преобразователь, выход которого через ключсоединен с входом блока вычисленияпроизводных,. блок моделированиявходного воздействия, входы которогоподключены к выходам ключа и блокавычисления производных, а выход через блок двойного дифференцированиясоединен с блдком управления, выходкоторого соединен с ключом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности.йзмерения, в неговведены два блока определения времязависимого параметра, причем входпервого блока определения времязависимого параметра соединен с выходомпервой, второй и третьей производной блока вычисления производных,вход вТорого блока соединен с выходами второй, третьей и четвертой производной блока вычисления производныха выходы соединены с блоком моделирования входного воздействия.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Коротков П.А. и Лондон Г.Е.Динамические контакты измерения тепловых величин. Л., "Машиностроение",1974, с. 207.2. Авторское свидетельство СССР9498628, кл. 6 Об С 7/38, 17.04.74781605 Составитель В.ГолубевТехред М. Табакович Корректор Л.Иван ктор Л.Ке ПодписиСР Зак т крытий наб., л е .:ую.".;ту-. , -; з 8114/43 Тираж 7 13ВНИИПИ Гбсударственного комипо делам изобретений и от113035, Москва, Ж, РаушскаяФилиал ППП фПатентф, г. ужгород д. 4/5Я 4 Жт.йФш." й щаь %- Проектная, 4