Обработка первичных данных

Для определения времени перекрытия луча шторкой с графика Б необходимо снять две точки по координате X, соответствующие скачкам напряжения с датчика оптопары.

С графика А необходимо последовательно снять координаты следующих точек:

а) точку на участке предыстории процесса, непосредственно перед моментом начала погружения термопары в жидкость, по которой можно оценить значение u в, соответствующее температуре воздуха;

б) пять точек на экспоненциальном участке переходного процесса;

в) точку на асимптотическом участке процесса, по которой можно оценить значение u ж, соответствующее температуре жидкости.

Для выявления случайно погрешности опыт проводится многократно.

В результате для каждого зафиксированного момента времени получится статистическая выборка из трех значений, измеренных в разных опытах. По этой выборке рассчитывают средние значения и среднеквадратические отклонения (СКО) для каждого из выбранных моментов времени.

Рис. 7. Экспериментальный график переходного процесса

В момент времени t o начинается переходный процесс, в момент t 1кривая переходного процесса пересекает границу коридора случайной составляющей погрешности.

Тепловая инерционность термопары определяется по графику переходного процесса, как отрезок времени

. (1)

Рассмотренные измерительная система и метод измерений относятся к техническим и методическим средством для проведения динамических испытаний средства измерения.

Чтобы определить температуру жидкости t жпо измеренной величине t спв этом случае, следует использовать поправку С, которая зависит от времени и определяется формулой:

С = t ж- t сп. (2)

В соответствии с определением (2) величина t ж находится путем прибавления известной поправки С к показанию термодатчика t сп.

В общем случае учет таких эффектов, как масса термодатчика и теплообмен на границе спай и среда приводит к дифференциальному уравнению

ε (dt/dτ) + t_cp = t_cp (τ) (3)

Рассмотрим зависимость показаний датчика при граничных условиях, когда температура среды меняется скачком

t_cp = 0 при τ = 0,

t_cp = t_cp при τ > 0. (4)

В условиях (4) зависимость температуры термопары от времени определяется формулой

t = t_cp (1 – e ^–τ/ε). (5)

где ε – динамическая характеристика термопары.

В графическом виде зависимость температуры спая показана на Рис. 2.

Рис. 2. Зависимость температуры спая.

Параметр ε существенно влияет на время установления теплового равновесия τ ₁.

Рис. 3. Зависимость температуры спая при различных параметрах ε.

Динамические характеристики СИ могут определяться и исследоваться при различных известных граничных условиях: на вход СИ подается сигнал Х, меняющийся во времени. Форма переменного сигнала Х может быть в виде ступени, прямоугольного импульса или синусоиды.

Дата добавления: 2014-01-11