Судовые контрольно-измерительные приборы. Андреев А.К. - 21 стр.

                                   - 21 -

для ускорения процесса теплообмена следует применять по возможности
преобразователи без защитного чехла.
Датчик принимает температуру измеряемой среды постепенно, поскольку он
обладает определенной массой и теплоемкостью. Длительность этого про-
цесса характеризуется тепловой инерцией, которая зависит от соотношения
теплоемкости – С и теплоотдачи – А датчика температуры. При этом тепло-
емкость датчика определяется его конструкцией, массой и средней теплоем-
костью материалов, составляющих совокупность конструкции. На теплоот-
дачу значительное влияние оказывают: природа среды, ее агрегатное состоя-
ние (газ, жидкость, твердое тело), скорость движения среды по отношению к
датчику, положение преобразователя относительно потока среды и т.п.
При принятых условиях измерения температуры данным датчиком отноше-
ние С/А = Т/К представляет собой меру инерционных свойств преобразова-
теля температуры, где Т – показатель тепловой инерции, имеющий размер-
ность времени, с; К - постоянная датчика, определяющая отношение массы
датчика к его внешней поверхности теплообмена и имеющая размерность
кг/м2. Поскольку постоянная датчика К определяется его конструктивными
характеристиками, независимыми от условий измерения, то ее можно не учи-
тывать при определении величины показателя тепловой инерции Т.
С условием принятых допущений для любого промежутка времени ∆τ, от-
считываемого с момента начала нагревания или охлаждения, разность темпе-
ратур среды и термометра (преобразователя) может быть представлена в ви-
де:
                                 ∆t = tc – tn,

а теоретически процесс описывается уравнением (математической моделью)
вида:
                              ∆t = ∆to e (-τ),

где ∆to = tc - to – наибольшая разность температур среды, в которую поме-
щен преобразователь для определения инерционных свойств tc, и начальной
to, °C.

В безразмерном виде фиксируемое прибором приращение выходного пара-
метра представляется как:

                         ∆D = (tc – tn) / (tc – to)

и соответственно математическая модель прцесса примет вид :

∆D = е (-∆τ/Т),

где ∆D = ∆t/∆to изменяется от 1 до 0.
При этом температура среды tc представляет собой конечную температуру,
которую принимает датчик температуры после стабилизации значений тем-
ператур в конце переходного режима (выравнивание температур среды и