Способ измерения показателя тепловой инерции термопреобразователя с частотным выходом

СОЮЗ СОНЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1)4 С 01 К 15/ ОБРЕТЕНИЯ ПИСАН ВТОРСНОМУ ЕЛЬСТВ 8 АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Специальное конструкторское бюро Главного управления заказов, испытания и внедрения новой техники Госкомсельхозтехники СССР (53) 536.53(088,8)(56) Авторское свидетельство СССР В 460459, кл, С 01 К 15/00, 1973.Авторское свидетельство СССР В 798510, кл, С 01 К 15/00, 1981 (прототип).(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕПЛОВОЙ ИНЕРЦИИ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ЧАСТОТНЫМ ВЫХОДОМ, заключающийся в тепловом воздействии на термопреобразователь, подсчете импульсов за заданный интервал вре 801176184 мени и вычислении показателя тепловой инерции по расчетной Формуле,отличающийся тем,что, с целью повьппения точности измерения, измеряют интервал времениа от начала теплового воздействия до момента появления и-го им.пульса термопреобразователя и длительность интервала времени Т .между моментами появления (п)-гои ь-го импульсов термопреобразователя, подсчет импульсов термопреобразователя осуществляют в интервале времени длительностью .Л 1, начиная с момента снятия тепловоговоздействия, а показатель тепловойинерции Т термопреобразователяопределяют по Формуле 1"щ ИТ,где М - подсчитанное число импульсов.1 1176Изобретение относится к измерени-ям и может быть использовано при определении показателей тепловой ,инерции (ПТИ), термопреобразователейс частотным вьОсодом, например, пьезо кварцевых преобразователей темпера- турИ в лабораторных,и эксплуатационных условиях,Цель изобретения - повышение точности измерения показателя тепловой 1 О инерции термопредбразователя.На фиг.1 изображена временная диаграммапоясняющая способ, на фиг.2- пример устройства, реализующего спо-.соб; на фиг.З - временная диаграмма, 15 йоясняющая работу устройства.При воздействии теплового скачка.выходной сигнал термопреобразователя изменяется по закону нарастающей экспоненты (фиг1 а ). В момент вре мени. 1 выходной сигнаЛ термопреобразователя равен(1)25где д Р - приращение выходного сигрнала термопреобразователя от начального уровня Ря, который устанавливается30равным нулюФ - показатель тепловой инерции,С другой стороны частота Ь Г выходного сигнала термопреобразователя может бытЬ определена как вели чина, обратная периоду следования импульсов в момент времени 1, т,е. интервалу времени между (и) и и импульсами: ЬР =1/Т.При снятии теплового воздействия140 выходной сигнал термопреобразоватепя от момента снятия теплового воз- ц ействия изменяется по закону убывающей экспоненты45Р =,5 Р В ф, 2) Количество импульсов термопреобразоЬФ,5 С в ателя за интервал времени Ь .2и. 50 начинающийся от момента времени. снятия теплового воздействия, можно определить, поинтегрировав выражениео р 184 гС учетом (1) из выражения (3) получаемТЯ 2 (4)Устройство, реализующее способ, содержит триггеры 1-3, формирователь4 импульсов частотного термопреобра-, зователя, опорный генератор 5 импульсов высокой стабильной частоты,ключи 6-11, элемент ИЛИ 12, умножитель 13 частоты импульсов термопреобразователя, первый счетчик 14 импульсов, второй счетчик 15 импульсов емкостью Мр, третий счетчик 16импульсов емкостью и +1, реверсивныйсчетчик 17, четвертый счетчик 18импульсов, устройство 19 ввода, арифметическое устройство 20, напримермикропроцессор, блок 21 индикации,В этом устройстве измерение длительности периода следования импульсовосуществляется путем заполнения егоимпульсами от опорного генератора 5.Умножитель 13 необходим для болееточного подсчета импульсов М . Арифметическое устройство 20 необходимо для вычислейия значения Т порасчетной формуле (4),Устройство работает следующим образом.Во время, нарастающего тепловогопроцесса (Фиг.1) по команде "Пуск"импульсом (фиг.З а ) триггер 2 устанавливается в единичное состояние,открывает ключи 7,8 и 10 и устанавливает счетчик 17 импульсов в режимсуммирования. Импульсы от генератора 5 (фиг.З б) через открытый ключ10 и элемент ИЛИ 12 поступают на входсчетчика 17 (Фиг. 3 В) и суммируются. Одновременно импульсы (Фиг.3 ъ)термопреобразователя с выхода формирователя 4 через открытые ключи 7и 8 поступают на счетчики 15 и 16импульсов емкостью Йр и Йр+1.В момент переполнения счетчика 15(фиг.Зд) на его выходе выделяетсякороткий импульс, который устанавливает триггер 3 в единичное состояние(фиг, 3 э ) через открытые ключи 10и 11 поступают на счетчик 18, В момент переполнения счетчика 16 емкостью Яр+1 триггер 3 устанавливается в исходное нулевое состояние(фиг.З), счетчик 18 импульсов фиксирует количество импульсов М3 11761 тельности периода 7 , и он переводится в режим хранения, Задним фронтом импульса с выхода триггера 3 ,(фиг.З ж ) триггер 2 переводится в нулевое состояние, закрываются ключи 7, 8 и 10, и прекращается поступление импульсов от опорного генератора 5 и Формирователя .4 импульсов. В счетчике 17 фиксируется число импульсов 8 (фиг.З а), пропорцио о нальное интервалу времени 51 и он переводится в режим хранения. В момент выключения теплового процеСса, при котором частота сигнала термопреобразователя изменяется по закону убывающей экспоненты, нажимается кнопка "Пуск". Импульсом (Фиг.З к) триггер 1 переводится в единичное состояние, открываются 20 ключи 6 и 9, счетчик 17 переводится в режим вычитания импульсов.Импульсы термопреобразователя с выхода Формирователя 4 через открытый ключ 6 поступают на первый вход 25 84 4умножителя 13 частоты с коэффициентом умножения у, на второй вход которого поступают импульсы с частотой 1 от опорного генератора 5 через открытый ключ 9, Импульсы умноженной частоты уГ (фиг.З о) подсчитываются счетчиком 14, В момент обнуления счетчика 17 на его выходе выделяется короткий импульс, который переводит триггер 1 в единичное состояние и закрывает ключи 6 и 9, прекращая поступление импульсов от: формирователя 4 импульсов и опорного генератора 5. Счетчиком фиксируется висло импульсовМ,и он переводится в режим хранения. Йо команде "Чтение" информация из счетчиков. 14 и 18 поступает на вход устройства 19 ввода. По жесткой программе микропроцессором 20 производится вычисление произведения Яй уф и вывод этогопроизведения,.численно равного ПТИ, на устройство 21 индикации. Масштабный коэффициент 1/ г 1 выбирается из удобства отсчета ПТИ.117 б 384 а Составитель В,КуликовТехред Ж.Кастелевич Корректор Е.Сирохман Редактор Е Зака дписное ал ППЛ "Патент", г. Ужгород, ул, Проек 5334/41 ТиражВНИИПИ Государствпо делам изобр 113035, Москва, Ж-З нного комитета СССРтений и открытийРаушская наб д.