Спосіб визначення температурного поля

Спосіб визначення температурного поля, що ґрунтується на вимірюванні температури в контрольних точках досліджуваного об'єкта, який відрізняється тим, що вимірювання температури 3 85889 термо-ЕРС термопар, робочі спаї яких розміщені в контрольних точках об'єкту, що містяться на перетині рядків і стовпців сітки, утвореної їх термоелектродами. Крім того, послідовно вимірюють термоЕРС всіх термопар, робочі спаї яких розміщені на рядку і стовпчику сітки, що проходять через центр, і термо-ЕРС всіх термопар, робочі спаї яких розміщені вздовж ламаної лінії в напрямку діагоналі сітки, і при рівності різниці термо-ЕРС на ділянках рядка чи стовпця, що лежать, відповідно, між сусідніми стовпцями чи рядками, і різниці термо-ЕРС між тими ж стовпцями і рядками на ламаній лінії по виміряним величинам визначають температурне поле контрольованого об'єкту [Авт. св. №18422, кл. G 01 К 7/02, Бюлетень №6, 1997]. Однак, недоліком описаного способу є велика тривалість визначення температурного поля об'єкту через послідовне вимірювання термо-ЕРС всіх термопар. Крім того, спосіб є трудомістким, що зумовлено залученням великої кількості апаратури для його реалізації. В основу винаходу поставлена задача створити новий більш простий спосіб визначення температурного поля об'єктів як простої, так і складної геометричної форми шляхом вимірювання температури в мінімальній кількості контрольних точок, котрі розташовані тільки на границі досліджуваного об'єкту, що дає можливість забезпечити задовільну точність визначення температури і одночасно дозволяє зробити експрес-аналіз температурного поля об'єкту з метою його прогнозування. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб визначення температурного поля ґрунтується на вимірюванні температури в контрольних точках досліджуваного об'єкту. Згідно винаходу, вимірювання температури здійснюють тільки у граничних контрольних точках, причому вибір технічних засобів вимірювання є довільним, і за допомогою скінченно-елементної апроксимації визначають температурне поле об'єкту, де при скінченноелементній апроксимації у якості параметрів використовують отримані заміри. За рахунок того, що запропонований спосіб є безсітковий, він дозволяє суттєво зменшити витрати часу на його реалізацію. Крім того, описаний спосіб не є трудомісткий, оскільки вимірювання температури проводиться в оптимальному числі контрольних точок. Так, те, що вимірювання температури проводять тільки в граничних контрольних точках досліджуваного об'єкту, дає можливість зменшити кількість операцій, необхідних для визначення його температурного поля. В результаті цього вдається зменшити як матеріальні, так і часові витрати. Спосіб здійснюється наступним чином. Приклад. На границі об'єкту довільної геометричної форми вибираються контрольні точки, в Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 4 яких проводять вимірювання температури одним з відомих способів, наприклад, за допомогою використання дротяних спіралей. Слід зазначити, що вибір технічних засобів вимірювання температури в граничних контрольних точках є довільним. В конкретному випадку, коли вимірювання температури здійснюють тільки у вибраних контрольних точках, застосування спіралей не є трудомістким та не потребує великих часових витрат. Потім для заданого об'єкту підбирають скінченні елементи (СЕ), вершини яких розміщені в граничних контрольних точках. Ці елементи вибираються так, щоб лінійна комбінація їх мір відповідала мірі досліджуваного об'єкту. При цьому коефіцієнтами пропорційності є вагові коефіцієнти, які відображають вплив температури в контрольних точках кожного зі скінченних елементів на довільно вибрану точку об'єкту. Зокрема, у випадку введення двох СЕ можна застосувати так звану «золоту пропорцію», яка апроксимується звичайними дробами 2 і 3 5 5 В кожному з цих елементів для знаходження температури в довільно вибраній точці використовують формулу: TA = r å Ni × Ti i =1 де ТА - температура у довільно вибраній точці А досліджуваного об'єкту, Тi - значення температури, виміряні в контрольних точках на границі об'єкту, які є вершинами скінченного елемента ( i = 1 r , де r - кількість вер, шин СЕ), Ni - функції форми. Після цього для уточнення значення температури в досліджуваній точці заданого об'єкту вагові коефіцієнти переносимо на значення температури, отримані у відповідних скінченних елементах. Таким чином, описана схема для прогнозування постійної величини температури в будь-якій точці об'єкту дає можливість визначити його стаціонарне температурне поле. Запропонований спосіб є більш ефективним в порівнянні з відомими, оскільки не потребує нанесення сітки (матриці) на досліджуваний об'єкт і в той же час дозволяє дослідити температурне поле не лише на поверхні об'єкту, а і всередині останнього. Описаний спосіб є економічно доцільним і простим при реалізації, так як вимірювання температури проводиться в оптимальному числі контрольних точок, які розташовані тільки на границі об'єкту дослідження. Поряд з цим, спосіб дозволяє суттєво зменшити об'єм роботи і дати достатньо точну оцінку температурного поля незалежно від геометричної форми досліджуваного об'єкту. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601