Meghatározása a hő áramlását teploomkostnomu (Tablet) érzékelő szabályos rendszer
MEGHATÁROZÁSA hőáram a TEPLOOMKOSTNOMU (Tablet) érzékelő rendszeres rutin felett diszkrét értékek annak hőmérséklete
Grigorovich BM Nazarenko IP Nyikityin PV Centurion EV
Kiszámításához használt módszerek hőáram, hogy a kaloriméter által diszkrét értékek tabletta teploomkostnogo hőmérséklet-érzékelő. Kizárt számítási hiba miatt a termelés a kaloriméter a normál üzemmódba.
Annak megállapításához, a hő áramlását a mintát különböző hőforrás és a felület, különösen a nagy entalpia plazma folyamok alkalmazunk tabletta kalorimetriás érzékelők (ábra. 1). Hő-befogadó elem (SPE) az 1. lemezt kaloriméter olyan anyagból készült, nagy hővezető képességű, általában réz. TPE beállítva a lehűtjük 2 köpeny, és elszigeteli azt a 3 hüvely egy anyag kis hővezető képességű. Az átmérő és vastagság választjuk szenzor a kísérleti körülmények és tartalmaznak, jellemzően, az egység a milliméter. Az érzékelő hőmérsékletét hőelem által mért 4.
Mielőtt mérések kaloriméter TPE blokkolt exponáló való kitettség a hőáram, hogy az érzékelő hőmérsékletét T volt egyenlő testhőmérséklet T0. Ezután az érzékelő ki van téve a megnyitása a függöny a vizsgálati hőáram úgy, hogy a beállási idő az álló hő átfolyásmérő minimalizálható.
Ha a TPE hőmérséklet meghaladja a testhőmérsékletet a kaloriméter, akkor van egy kiáramlását része a hőt a szenzor a házba. Továbbá, mivel a melegítés sebessége megfelel TPE hő felhalmozódása ott, majd közvetlenül számolható az mért aránya hőmérséklet-emelkedés TPE időt hőáram kevésbé lesz kitéve a konkrét hőáram esemény a szenzor felületén a hő vétel.
A kísérletben TPE külső hőmérséklet a normál üzemmódban csak a tranziens kapcsolódó véges idő retesznyitó és meleg TPE (ábra. 2).
Jellemzően, a hőmérséklet-érzékelője egy oszcilloszkóp, és a specifikus hőáram meredekségéből határozunk meg: az érintő a görbe egy ponton végének megfelelő az átmenet, a következő egyenlet szerint
ahol q0. W / m 2 - specifikus hőáram a TPE; B = Cg / S, [J / m 2 K] - szerves hőkapacitása egységnyi területen a munkaképes TPE; Sd. [. J / °] - kumulatív hőkapacitása az érzékelő, az átlagos feletti üzemi hőmérséklet-tartomány; S, [m 2], - a terület a szenzor felületén, hogy megkapja a hőáram, φ - a dőlésszög az érintő a vízszintes tengely; AT - TPE hőmérséklet-emelkedés a tangens az idő dt.
Ábra. 2. Változás a hőmérséklet-érzékelő idővel a kísérlet során
Így meghatározott értékének fajlagos hőáram alacsony. Ezen kívül tartja a tangens meglehetősen szubjektív.
Ezért, hogy javítsa a pontosság specifikus hőáram megfelelő módszerét alkalmazni annak meghatározására, hogy figyelembe veszi a hőelvezetés a TPE a kaloriméter test és használ diszkrét értékek TPE hőmérsékleten. Az utóbbi még fontosabb kapcsolatban bejegyzése iránti kérelmet a hőmérséklet-érzékelő és kiszámítjuk az adott hőáram számítógépet.
algoritmuson feltételezve állandó hőáram a TPE, testhőmérséklet, hőkapacitása az érzékelő anyag és a hőátadási tényező az érzékelő a házba.
Ebben az esetben az egyensúly egyenlet az adott hőáram esemény az érzékelő lesz a következő formában:
ahol θ = T - T0 - feleslegben hőmérséklet-érzékelő; T, [R] - aktuális értékét a hőmérséklet-érzékelő; T0, [K] - hőmérséklet-érzékelő előtt expozíció a hőfluxus (azt feltételezzük, hogy ez egyenlő a hőmérséklet a kaloriméter test K, [W / m 2 K] - szerves hőátadási tényező a szenzor a házba; [c] - szenzor állandó időt.
Az egyenlet megoldása (1) a formája:
ahol θm = Tm - T0 - maximális aszimptotikus értékének, amikor θ t;
t0 - közelítő időfüggésének t = f (t), amely megfelel a (3) egyenlet, amikor θ = 0; .
Vegyünk néhány tulajdonságait a fenti egyenletek.
Egyenletekből (2) és (3) ebből az következik, hogy a T → ∞, a hőmérséklet-érzékelő
Differenciálás (3) egyenletet az idő, megkapjuk
Logaritmusát véve (6), megkapjuk a lineáris kapcsolat
Egyenlet (3) megtalálható, hogy az eltelt idő pontja t0. az i-edik pont:
A kezdeti azonnali és, amint az a (6) egyenlet szerint, a származék
van egy maximális értéke, és az értéke az adott hőáram q0 ,, határozzuk egyenlet (2), és szintén megfelel a maximális hőfluxus, hogy lesz elküldve az érzékelő.
Amikor meghatározzuk Q0 közvetlenül a időben származéka a hőmérséklet egy bizonyos ponton, mint már említettük, kapjuk a hiba, amely a hűtőbordát az érzékelőt a kaloriméter szervezetben. Értékét lehet meghatározni a (6) egyenlet:
E hiba kizárása érdekében lehetséges, közelítő kísérleti görbe kapott egyenlet (3), valamint a (2) egyenlettel, (4), (6), (7) és (9).
A (2) egyenlet az érzékelő B állandó által meghatározott geometriai méretek és hőkapacitása az érzékelő anyag.
Ezt követően, figyelembe véve a egyenletek leírására folyamat a fűtési az érzékelő vegye t0 = 0 és t - t0 = θ.
Az érték a szenzor időállandó τ lehet beszerezni, tudva azt az értéket, a két pontot, és a (7) egyenlet.
Ez a módszer a meghatározására időállandó τ segítségével a logaritmusa származék hőmérséklet idő hasznos, ha egy adatfeldolgozó egy számítógépen, ha lehetséges, hogy a munka egy nagy tömb, a pixel és termelnek simítás a kísérleti korlátok.
Arra is lehetőség van, hogy megtalálja az érték τ, ahol csak három mért értékek θ1 hőmérséklet érzékelőt. θ2. θ3 három időpontban: t1. t2 = t1 + dt, és t3 = t1 + 2δt, a következő egyenlet szerint elő (3):
ahol a fűtési időállandója az érzékelő
Ez a módszer különösen alkalmas, hogy alkalmazza a feldolgozás szerinti θ = f (t), nyert felvétel oszcilloszkópon.
Így, hogy meghatározza a beeső hőáram szenzor a következő egyenlet szerint (2) és a bal, hogy megtalálják a értéke θ egy bizonyos ponton az időben, például, a t = t2.
Az első esetben, amikor egy elsődleges feldolgozása kísérleti adatok egy számítógépen van attól függően, és a θ = f (t), ezeket a mennyiségeket közvetlenül határozzuk alkalmazásával felerősítését működését.
A második esetben, amikor a hőáram, hogy az érzékelő határozzuk meg az értékeket három ponton az idő az érzékelő hőmérsékletét, a következő technikát alkalmazzák.
Vegyük az átlagos relatív hőmérséklet-változás területeken 1..2 és 2. 3: és, majd, hogy első közelítésben, a érték az átlagos értéke a relatív érzékelő hőmérsékletének lépésekben, hogy 1. és 2. szakaszában 2 3.
Továbbá, ez határozza első közelítésben, a hőáram esemény az érzékelő
és a következő közelítő kiszámítása:
Szerint a (4) egyenlet a
Ezután szerint a (7) egyenlet, tekintettel arra, hogy az elfogadott t0 = 0, azt találjuk, t1 és t2.
Aztán meg a második közelítés:
egyenlet szerint (6), - az idő-származékot feleslegben pont hőmérsékleten 2
egyenlet szerint (1) - specifikus hőáram
Kiszámítása (17). (20) addig ismételjük, amíg egy előre meghatározott konvergencia q0.
1. Eljárás a matematikai feldolgozása a kísérleti adatok kiszámításához az adott hőáram mérése egy kaloriméter tabletta típusú diszkrét értékek TPE annak hőmérsékletét, mint az idő függvényében. Ez javítja a pontosságát meghatározására fajhő áramlási kalorimetriával magas hőmérsékleten jet 10. 15% számbaveszünk hőelvonást a ház TPE.
2. alapján a javasolt módszer, az algoritmus a számítás során a hőáramlás, hogy lehet használni az automata rendszerek rögzítésére és feldolgozására a kísérleti adatok.
3. A javasolt módszer lehetővé teszi, hogy becsülni az időállandó TPE hőmennyiségmérő, amely mind a tervezés és a kiválasztási mérési módot.
Mi hozza meg a folyóirat által közzétett Publishing House "The Academy of Natural Sciences"
(High impakt faktor RISC, folyóiratok téma, amely minden tudományos területen)