SU1176184A1 - Способ измерени показател тепловой инерции термопреобразовател с частотным выходом - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕПЛОВОЙ ИНЕРЦИИ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ЧАСТОТНЫМ ВЫХОДОМ, заключающийс  в тепловом воздействии на термопреобразователь, подсчете импульсов за заданный интервал времени и вычислении показател  тепловой инерции по расчетной формуле, отличающийс - тем, что, с целью повышени  точности измерени , измер ют интервал времени Л от начала теплового воздействи  до момента по влени  П-го им пульса термопреобразовател  и длительность интервала времени Т .между моментами по влени  (h-l)-ro и h -го импульсов термопреобразова-. тел , подсчет иьртульсов термопреобразовател  осуществл ют в интервале времени длительностью Л i f начина  с момента, сн ти  теплового S воздействи , а показатель тепловой (Л инерции f термопреобразовател  определ ют по формуле f NT , где N - подсчитанное число 1Лтульсов .

Description

J

О)

«( 1 Изобретение относитс  к измёрени м и может быть использовано при определении показателей тепловой .инерции (ПТИ) термопреобразовАтелей с частотным выходом, например, пьезо кварцевых преобразователей темпераTypbf в лабораторных.и эксплуатационных услови х. Цель изобретени  - повышение точности измерени  показател  тепловой инерции термопрейбразовател . На фиг.1 изображена временна  диа грамма, .по сн юща  способ; на фиг.2пример устройства, реализующего на фиг.З - временна  диаграмма, по сн юща  работу устройства. При воздействии теплового скачка выходной сигнал термопреобразовател  измен етс  по закону нарастающей экспоненты (фиг.1 о) . В момент вреГ -« « л.-..- ..-., fc выходной Сигнал термопреобразовател  равен 4F( ) -где лРр - приращение выходного сигнала термопреобразовател  от начального уровн  F, который устанавливаетс  равным нулю$ f - показатель тепловой инерции . С другой стороны частота AF(t) выходного сигнала термопреобразова- тел  может бытЬ определена как вели чина, обратна  периоду следовани  импульсов в момент времени t , т.е интервалу времени между (п-1) и п импульсами: ДР,, 1/Т. При сн тии теплового воздействи  выходной сигнал термопреобразоватеп  от момента сн ти  теплового воздействи  измен етс  по закону убыва ющей экспоненты .е Количество импульсов термопреобразо вател  за интервал времени Af:. начинающийс  от момента временисн ти  теплового воздействи , можно определить, поинтегрировав выражение ;t. и - АС 1г г , г- I v N2-|/lFj-lir| F e cJt (,1-e ) Д 4 учетом (1) из выражени  (3) полуаем (4) стройство, реализующее способ, соержит триггеры 1-3, формирователь импульсов частотного термопреобра-, зовател , опорный генератор 5 имульсов высокой стабильной частоты, ключи 6-11, элемент ИЛИ 12, умножитель 13 частоты импульсов термопреобразовател , первый счетчик 14 импульсов, второй счетчик 15 импульсов емкостью Np, третий счетчик 16 импульсов емкостью п+1, реверсивный счетчик 17, четвертый счетчик 18 Импульсов, устройство 19 ввода, арифметическое устройство 20, например микропроцессор, блок 21 индикации. В этом устройстве измерение длительности периода следовани  импульсов осуществл етс  путем заполнени  его импульсами от опорного генератора 5. Умножитель 13 необходим дл  более точного подсчета импульсов Н . Арифметическое устройство 20 необходимо дл  вычислени  значени  Т по расчетной формуле (4). Устройство работает следующим образом . Во врем  .нарастающего теплового процесса (фиг.Т) по команде Пуск-1 импульсом (фиг.З а) триггер 2 устанавливаетс  в единичное состо ние, открывает ключи 7,8 и 1.0 и устанавливает счетчик 17 импульсов в режим суммировани . Импульсы от генератора 5 (фиг.З б) через открытый ключ 10 и элемент ИЛИ 12 поступают на вход счетчика 17 (фиг. 3 в) и суммируютс . Одновременно импульсы (фиг.3-i-) термопреобразовател  с выхода формировател  4 через открытые ключи 7 и 8 поступают на счетчики 15 и 16 -импульсов емкостью N и No+1. В момент переполнени  счетчика 15 (фиг.3d) на его выходе вьщел етс  короткий импульс, который устанавливает триггер 3 в единичное состо ние (фиг.З -к) и отк)ывает ключ 11. Импульсы с выхода генератора 5 (фиг. Зэ) через открытые ключи 10 и 11 поступают на счетчик 18. В момент переполнени  счетчика 16 емкостью Nj) + 1 триггер 3 устанавливаетс  в исходное нулевое состо ние tiTt-Л в И1,. 1. J.i-. -.. ( фиг.З ж), счетчик 18 импульсов фиксирует количество импульсов N, (фиг.З U ), пропорциональное дли31

тельности периода Т , и он переводитс  в режим хранени . Задним фронтом импульса с выхода триггера 3 ,(фиг.3д1) триггер 2 переводитс  в Нулевое состо ние, закрываютс  ключи 7, 8 и 10, и прекращаетс  поступление импульсов от опорного генератора 5 и формировател  Л импульсов. В счетчике 17 фиксируетс  число импульсов Nt (фиг.З в), пропорцио-. нальное интервалу времени 4t-i , и он переводитс  в режим хранени .

В момент выключени  теплового прО , при котором частота сигнала гермопреобразовател  измен етс  по закону убывающей экспоненты, нажимаетс  кнопка 11уск-2. Импульсом (фиг.З к) триггер 1 переводитс  в единичное состо ние, открываютс  ключи 6 и 9, счетчик 17 переводитс  в режим вычитани  импульсов.

.Импульсы термопреобразовател  с выхода формировател  4 через открытьй ключ 6 поступают на первый вход

44

умножител  13 частоты с. коэффициентом умножени  f , на второй вход которого поступают импульсы с частотой -ЕС от опорного генератора 5 через

открытьй ключ 9. Импульсы умноженной частоты jF-j (фиг.З о) подсчитываютс  счетчиком 14. В момент обнулени  счетчика 17 на его выходе выдел етс  короткий импульс, который переводит триггер 1 в единичное состо ние и закрывает к™чи 6 и 9, прекраща  поступление импульсов от формировател  4 импульсов и опорного генератора 5. Счетчиком фиксируетс 

нисло импульсов М,и онпереводитс  в режим хранени . По команде Чтение информаци  из счетчиков,14 и 18 Поступает на вход устройства 19 ввода . По жесткой программе микропроцессором 20 производитс  вычислеНйе произведени  NiNjy/f, и вывод этого произведени , численно равного ПТИ, на устройство 21 индикации. Масштабньй коэффициент 1 /-jf f ц выбираетс  из удобства отсчета ПТИ.

sl

I

Claims (1)

1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕПЛОВОЙ ИНЕРЦИИ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ЧАСТОТНЫМ ВЫХОДОМ, заключающийся в тепловом воздействии на термопреобразователь, подсчете импульсов за заданный интервал вре- мени и вычислении показателя тепловой инерции по расчетной формуле, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, измеряют интервал времени д-t от начала теплового воздействия до момента появления η-го импульса термопреобразователя и длительность интервала времени* Т между моментами появления (п-1)-го и h-ro импульсов термопреобразова-. теля, подсчет импульсов термопреобразователя осуществляют в интервале времени Длительностью Д1, начиная с момента снятия теплового воздействия, а показатель тепловой инерции ΐ ·термопреобразователя определяют по формуле Г = NT , где N - подсчитанное число импульсов.

   >