Устройство для определения коэффициента теплопроводности

Номер патента: 1241116

Авторы: Масягин, Нагайкин, Шевченко

ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 6 О 1 0 25/18 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ТОРСН ВУ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(21) (22) (46)(56) Авторск В 302656, клДмитренко дования кине ции, основан рениях тепло молекулярные В 6, 1974. тво СССР 8, 1970. етод иссл полцмери сных изме и. Высокотел дркцийимпул авой акт соедин нос ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ 3861403/24-2529.12.8430.06.86. Бюл. У 24Краснодарское отделеного ордена Трудовогони научно"исследователтута источников токаВ.П.Масягин, Ю,М.Шевч(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КО: ЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ (57) Изобретение относится к тепло- Физическим измерениям и может быть использовано для экспресс-анализа влагосодержания технологических материалов, например агломератных масс., при производстве химических источников тока. Цель изобретения - сокращение длительности процесса определения искомого параметра. .устройство содержит мостовую схему, смежные плечи которой образованы измерительными компенсационным термочувствительными датчиками.ирегулируемыми резисторами, к питающему входу мостовой схемы подключены последовательно соединенные ключ, источник постоянного напряжения,1241116 транзисторный ключ, управляемый.генератором прямоугольных импульсовчерез импульсный трансформатор, развязывающий транзисторный ключ отшины нулевого потенциала, дифференциальный усилитель. В устройствовведены интегратор, первый, второйи третий пороговые блоки, первыйи второй блоки запоминания, блок цифрового отсчета, причем выход генератора прямоугольных импульсов соединен с входом интегратора, выходкоторогоподключФн к входам первого,второго и третьего пороговых .блоков,выходы первого и второго пороговых 1Изобретение относится.к теплофизическим измерениям и может быть использовано для экспресс-анализа влагосодержания технологических материалов, например, агломератных масс при производстве химических источников тока.Цель изобретения - сокращение длительности процесса определения искомого параметра. 1 ОНа чертеже приведена функциональная схема устройства.Устройство состоит из мостовой схемы 1, смежные плечи которой образованы измерительным 2 и компенсаци онным 3 термочувствительными датчиками и. регулируемыми резисторами 4, к питающему входу мостовой схемы 1 подключены последовательно соединенные источник 5 постоянного напряже ния, ключ 6, управляемый генератором 7 прямоугольных импульсов через импульсный трансформатор 8, развязывающий транзисторный ключ 9 от шины 10 нулевого потенциала, интегратора 25 1 1, вход которого соединен с выходом генератора 7 прямоугольных импульсов, а выход подключен к входам первого 12, второго 13 и третьего 14 пороговых блоков, выходы первого 12 и вто рого 13 пороговых блоков подключены к соответствующим управляющим входам первого 15 и второго 16 блоков памя-,блоков подключены к соответствующим управляющим входам первого и второго блоков запоминания, а выход третьегопорогового блока подключен к запускающему входч блока цифрового отсчета, измерительный вход которого соединен с выходом дифференциальногоусилителя, входы которого подключенык соответствующим входам первого ивторого блоков запоминания, входы-которых соединены с измерительнымвыходом мостовой схемы, у которой средняя точкаплеча скомпенсационным термочувствительным датчикомсоединенас шинойнулевого потенциала 1 ил. 2ти, выход третьего порогового блока .14 подключен к выходу дифференциального усилителя 17 через блок 18 цифрового отсчета. Выходы дифференциального усилителя подключены к соответствующим выходам первого 15 и второго 16 блоков запоминания, входы которых соединены с измерительным выходом мостовой схемы 1, у которой средняя точка плеча с компенсационным термочувствительным датчиком 3 соединена с шиной 10 нулевого потенциала.Устройство работает следующим образом.Компенсационный термочувствительный датчик 3 постоянно находится в контакте с эталонной средой, а измерительный термочувствительный датчик 2 вначале помещается в среду с известной теплопроводностьюВ исо ходном состоянии, при отсутствии управляющих сигналов высокого уровня на выходах первого 12, второго 13 и третьего 14 пороговых блоков, первый 15 и второй 16 блоки памяти функционируют как повторители напряжения с коэффициентом передачи равным единице, а блок цифрового отсчета 18 находится в ждущем режиме.При замыкании ключа 6 напряжение от источника 5 постоянного напряжения поступает на питающий вход мостовой схемы 1 в тот момент времени,1241116 4производится баланс мостовой схемы изменением сопротивлений К, К при прочих неизменных условиях и считывается сопротивление К" для исследуемой среды. Тогда, из условия баланса мостовой схемы 1, в известной и исследуемой средах(К) з -(К 11) зо ф О когда транзисторный ключ 9, управляемый генератором 7 прямоугольных импульсов через импульсный трансформатор 8, находится в открытом состоя нии. Формируемое таким образом прямо угольное импульсное напряжение вызывает нагрев импульсного 2 и компенса ционных термочувствительных Э датчиков. При этом на измерительном выходе мостовой схемы 1 образуется напряжение разбаланса, содержащее постоянную составляющую напряжения и составляющую напряжения, изменяющуюся во времени.Одновременно прямоугольное импульсное напряжение с генератора 7 прямоугольных импульсов преобразуется интегратором 11 в пилообразное напряжение, которое, поступая на входы пороговых блоков 12-14 заставляет их срабатывать при превышении пилообразным напряжением соответствующих пороговых напряжений Б, 014. в моменты времени Е 1Е 2 9 Сз При этом на выходах пороговых блоков 12-14 образуются управляющие сигналы высокого уровня. В момент времениобразующийся на выходе порогового блока 12 управляющий сигнал высокого уровня переводит блок 15 памяти из исходного состояния в режим хранения входного напряжения, которое сохраняется до конца прямоугольного импульса. Аналогично, в момент времени йобразующийся на выходе пороговогоблока 13 управляющий сигнал высокогоуровня переводит блок 16 памяти изисходного состояния в режим хранениявходного напряжения, которое сохраняется до конца прямоугольного импульса,В момент времени 1, образующийсяна выходе порогового блока 14 управляющий сигнал высокого уровня запускает блок 18 цифрового отсчета, измеряющий со своим знаком разность напряжений, запомненных в моменты времени 1 и 1, и образующихся на выходе дифференциального усилителя 17.Измеренное напряжение разбалансамостовой схемы 1 приводится к нулюрегулируемыми резисторами 4, и считывается значение сопротивления Кдля известной среды. Затем измерйтельный термочувствительный датчик 2переносится в исследуемую среду сопределяемой теплопроводностью определяется теплопроводность исследуемой среды.Техническая эффективность заключается в том, что балансировка мосто 15 вой схемы устройства осуществляетсятолько по изменяющейся в течение импульса составляющей напряжения, причем сокращается время балансировкии по этой составляющей, что позволя 2 О ет уменьшить время определения искомого параметра для всего устройства.Так, например, в прототипе при напряжении 10 В источника постоянного напряжения, сопротивлении резисторов25 К,К равном 100 Ом, сопротивлениирезисторов К , К 4 равном нулю, сопротивлении измерительного и компенсационного термочувствительных датчиков равном 100 ф 10 Ом при 20 С, постоянная составляющая напряжения разбаланса составляет более 500 мВ,При длительности прямоугольногоимпульса 4 с, скважности 20 для балансировки постоянной составляющей35напряжения с точностью 1 мВ в течение трех импульсов необходимо затратить более 4 мин, а учитывая, чтодля стандартного осциллографа переход от чувствительности 500 мВ/дел4 О до 1 мВ /Дел со ставляе т девять пр еделов, время балансировки постояннойсоставляющей напряжения еще болеевозрастает,Из зависимости процесса баланси ровки по изменяющейся в течение импульса составляющей напряжения от величины постоянной составляющей напряжения разбаланса следует, что исключение балансировки по постоянной 5 О составляющей напряжения позволяетуменьшить время, затрачиваемое набалансировку по изменяющейся в течение импульса составляющей напряжения . разбаланса.55 Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет исключить время, затрачиваемое на балансировку мостовой схемы устройстваЗаказ 3481/38 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР По делам изобретений и открытий 113035Москва, Ж, Раушская наб. д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 по постоянной составляющей напряжения,.и уменьшить время, затрачивае-.мое на балансировку мостовой схемыустройства по изменяющейся в течениеимпульса составляющей. напряжения,что уменьшает время определения искомого параметра устройства в целом. Формула из о бре тения 10 Устройство для определения коэффициента теплопроводности, содержащее мостовую схему, смежные плечи которой образованы измерительным и 15 компенсационным термочувствительными датчиками и регулируемыми резисторами, к питающему входу мостовой схемы подключены последовательно соединенные ключ, источник постоянного на- . 20 пряжения, управляемый генератором прямоугольных импульсов через импульсный трансформатор, развязывающнй транзисторный ключ от шины нулевого потенциала, дифференциальный 25 усилитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения длительности определения, в него введеныинтегратор, первый, второй и третийпороговые блоки, первый и второйблоки памяти, блок цифрового отсчета и дифференциальный усилитель,причем выход генератора прямоуГольных импульсов, соединен с входом интегратора, выход которого подключенк входам первого, второго и третьегопороговых блоков, выходы первого ивторого порогоВых блоков подключенык соответствующим управляющим входампервого и второго блоков запоминания,а выход третьего порогового блокаподключен к запускающему входу блокацифрового отсчета, измерительный входкоторого соединен с выходом дифференциального усилителя, входы которогоподключены к соответствующим выходампервого и второго блоков запоминаниявходы которых соединены с измерительным выходом мостовой схемы, у которой средняя точка плеча с компенсационным термочувствительным датчикомсоединена с шиной нулевого потенциала.

Смотреть

Заявка

3861403, 29.12.1984

КРАСНОДАРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ВСЕСОЮЗНОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ИНСТИТУТА ИСТОЧНИКОВ ТОКА

МАСЯГИН ВИКТОР ПЕТРОВИЧ, ШЕВЧЕНКО ЮРИЙ МИХАЙЛОВИЧ, НАГАЙКИН АНАТОЛИЙ СЕМЕНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01N 25/18

Метки: коэффициента, теплопроводности

Опубликовано: 30.06.1986

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1241116-ustrojjstvo-dlya-opredeleniya-koehfficienta-teploprovodnosti.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для определения коэффициента теплопроводности</a>

Похожие патенты