ОСТ 1 00334-79
Download document
.docx format · available to registered users
УДК 681.2.083.8:536.5 Группа П22
На 12 страница
Введен впервые
Динамические характеристики
Распоряжением Министерства от 25 апреля 1979 г. Nt 087-16/2
Срок введения установлен с 1 января 1980 г.
Настоящий стандарт распространяется на датчики температуры, предназначенные для измерения температуры газовых и воздушных потоков в системах летательных аппаратов и силовых установок.
Издание официальное ГР 8132136 от 07.06.79 Перепечатка воспрещена
Стандарт не распространяется на датчики температуры, которые являются нелинейными относительно информативного входного сигнала.
Стандарт устанавливает классификацию динамических характеристик датчиков температуры, их определение и формы представления в нормативно-технической документации.
Устанавливаемые стандартом динамические характеристики датчиков температуры необходимы для определения динамической погрешности измерений, а также для восстановления истинного значения температуры исследуемой среды.
1.1. Динамические характеристики датчиков температуры по виду экспериментальной переходной характеристики делятся на три группы:
• группа 1 - переходная характеристика - функция одной экспоненты;
• группа 2 - переходная характеристика - функция двух экспонент;
• группа 3 - переходная характеристика - функция трех экспонент.
1.2. Динамические характеристики датчиков температуры следует разделять по признаку полноты описания свойств на полные и частные.
1.3. К полным динамическим характеристикам датчиков температуры газовых потоков относятся:
• дифференциальное уравнение JD У j
• импульсная переходная характеристика ў (Т, ^о) j
• переходная характеристика Н ( Ъ
• передаточная функция W(Ъ) '■>
• частотная характеристика (совокупность амплитудной и фазовой характеристик) W(jiu).
Уравнения динамических характеристик для каждой группы приведены в таблице.
1.4. К частным динамическим характеристикам датчиков температуры газовых потоков относятся:
• отдельные параметры полных динамических характеристик;
• время установления переходного процесса, определяемого параметрами переходной характеристики датчика;
• частотный диапазон работы датчика, определяемый его амплитудно-частотной характеристикой;
• показатели тепловой инерции.
Определение терминов, используемых в стандарте, приведено в справочном приложении 1.
Вид динамической характеристики
Уравнение динамической характеристики для группы
1
2
3
Дифференциальное уравнение
т/»-іхП dT(T) d2r(T) , „ cl3Tc(T) _
T(r)+^ /-2 di 2 -J dT3
-тт*с dT'lrl
TC{TI ci dT 2 di2
Импульсная переходная характеристика
.. ~(Т-ТО)Г77І -(^-'Со)т2
^-К)шіе ° 1 +Ктге
■J
Переходная характеристика
-Tm 1-е
+К(і-е~Ттг)
L (i-e~Tm*) + N(l-e'Tm2) + G(i-e~ Tm3 ;
Передаточная функция
1
AS
1 + C,B-i- C2BZ
1 +es
(1+^S) (1 + &2s )
Частотная характеристика
■f - IV? (В2 ~ А В , ) .. Bi+A(1-BzUJZ)
(і+ш2в2)+(і*иг^ J (і+ш2ь2)(і+ш2в2)
(1 - Сг и)г) (1-Л2ги}г) - Ci U)2
(1 + Ш* В*Ц1+и>* £,l)(1 + U)*B*)
+ ІЫ ^а-^2ш2)+(1-сги;г)(^3шг-^)
1+и}г&г
OCT 1 00334-79 стр. 4 I
—
2.1. Динамические характеристики должны выбираться из общего числа динамических характеристик датчиков и устанавливаться в техническом задании по согла- сованию между преддриятием-^разработчиком датчиков и заказчиком.
2.2. Динамические характеристики должны содержать численные значения коэффициенте» и их зависимость от влияющих параметров газового потока.
2.3. Комплекс влияющих параметров должен выбираться в соответствии с условиями работы датчиков, устанавливаться по согласованию между заказчиком и предприятием-разработчиком датчиков и указываться в техническом задании на разработку датчика.
2.4. Определение динамических характеристик должно производиться при разработке датчиков, а также при внесении конструктивных и технологических изме— нений, влияющих на динамические характеристики, а в процессе производства - в соответствии с технической документацией для типа датчика.
3.1. Определение динамических характеристик датчиков температуры должно производиться прямым методом.
3.2. Требования к входному испытательному сигналу - по ГОСТ 8.256-77.
3.3. Если известен вид функций, определяемых динамических характеристик
£
CO
ж
co
датчиков температуры, то допускается определять только коэффициенты указанных
!z:
£
функций.
3.4. Обработка экспериментальной переходной характеристики датчика темпе- ратуры должна производиться в полулогарифмических координатах в виде зависимостей
npt тн * Г. S гх ,
4084
cs
«5 x:
Г1 - тс, где T-L - температура торможения датчика в момент времени Т.Н) - текущее время, с;
Т- начальное время, с;
• конечное время, с;
• температура торможения среды, которая определяется из предааритель-
CQ зе
ж
ного эксперимента в результате измерения исследуемым датчиком
40 >1
«5 c£ о
CS
температуры газового потока на установившемся температурном режи-
:z:
ме, К.
oo
О
яв
SC
SC
4.1. Динамические характеристики датчиков температуры должны быть указаны в технической документации в аналитической форме или в форме графиков, таблиц.
4.2. Полные динамические характеристики должны содержать структуру функций, численные значения коэффициентов этих функций и их зависимость от влияющих параметров.
4.3. Частные динамические характеристики датчиков должны содержать численные значения и зависимость их от влияющих параметров. Формы представления динамических характеристик приведены в справочном приложении 2.
Термин
Определение
Динамические характеристики датчика
Полная динамическая характеристика
Частная динамическая характеристика
Частотный диапазон работы датчика
Время установления переходного процесса датчика
Показатель тепловой инерции
Темп изменения температуры чувствительного элемента (элементов конструкции датчика)
Определение динамических характеристик
Характеристики теплоинерционных свойств датчика, определяющие зависимость параметров выходного сигнала датчика от меняющегося во времени информативного параметра входного сигнала
Динамическая характеристика - по ГОСТ 8.256-77
Динамическая характеристика - по ГОСТ 8.256-77
Диапазон частот от нуля до значения, соответствующего граничной частоте, при которой искажение амплитуды входного сигнала датчика равно допустимой погрешности измерения
Время от начала переходного процесса до значения, при котором разность между температурой среды и температурой датчика равна допустимой погрешности средства измерений
Величина, численно равная интервалу времени, по истечении которого разность между температурами среды и датчика составляет 0,368 от первоначальной разности
Скорость изменения температуры чувствительного элемента (элементов конструкции датчика) на переходном режиме
Совокупность экспериментальных и аналитических операций, в результате которых находятся структура (при определении полных динамических характеристик) и численные значения параметров динамических характеристик
1. Частные динамические характеристики и коэффициенты полных динамических характеристик в зависимости от влияющих параметров аналитически могут быть представлены в виде следующих функций связи:
Ке (Ф),
= (Ф)>
(Ф >
^--хвгФв1(Ф),
h-K^s(<P),
Ф? = 7
К'-КкФк (Ф)>
ф3--к^^3(Ф)^
А-Кл<рл(Ф),
N‘KM Iff* (Ср),
Сг’ХСг^С2(ф),
Фгр-Ф*рЧ>^(.Ф>'),
инерции термочувствительного элемента конструкции датчика, с;
инерции термочувствительного элемента, конвективным теплообменом с окружающей
средой, кондуктивным теплообменом с деталями крепления и лучистым теплообменом с внутренней поверхностью камеры датчика, с;
я )2
фф— О. - параметр, характеризующий темп изменения температуры
21 1
термочувствительного элемента, обусловленный его кондуктивным теплообменом с деталями крепления в датчике, 1/с;
/77 - темп изменения температуры термочувствительного элемента и деталей конструкции датчика, обусловленные конвективным теплообменом, 1/с;
темп изменения температуры термочувствительного элемента, обусловленный лучистым теплообменом, 1/с;
длина термочувствительного элемента, м;
- коэффициент температуропроводности материала конструкции м2/с.
- время установления переходного процесса датчика, с;
- граничная частота датчика, 1/с;
Д', О, , - динамические показатели;
&2 •> Ц ’ ^2 ^3,С1 ’ С2
Ке,К* ,Ке ,К. - постоянные коэффициенты, численные значения которых определи-
© ' Су' *2^
ются экспериментальным путем по переходным характеристикам
^в2, ^о3 ■> датчиков;
•> ^с2
- время установления переходного процесса датчика, определенное
экспериментальным путем по его переходной характеристике при
предельных значениях влияющих параметров, с;
граничная частота датчика, определенная экспериментальным путем по его частотной характеристике при предельных значениях влияющих параметров, 1/с;
функции, характеризующие зависимость коэффициентов динамических характеристик от комплекса влияющих параметров потока.
2. Зависимость при L-0...3 для целого ряда датчиков при дозвуковых скоростях набегающего потока может быть представлена в виде
^Ф^СуМ'У’ (t}p~n (Т] или -п
^(ф)^Ср^О,№7-+ O,f)j ,
где коэффициенты
Су = 1,00 + 0,24 • Г
= 1,00
Ср = 3,07 ~ 1,07 (1,00 -Г)
Т> - коэффициент восстановления;
П - показатель степени, определяемый из предварительного эксперимента;
М - число Маха;
77 - время, с;
_ / Ра і .
Р - полное давление газового потока, Па ( Р = -z— / у
I ?о /
Ра
относительное давление газового потока, Паї;
ро
Ра - статическое давление, газового потока, Па;
Pq - атмосферное давление, Па.
3. Формулы для определения параметров динамических характеристик:
А = (У - К )6q + K&j.,
Bj ~ ,
=
С< = d.(82 + 83) + M(8i + &3)+G(£i + б2 ) ,
С2 - oL &2В5 + ,
•2?у ~ 8^ + 82 83 у
^2 ' $2 + &3 + &2&3 у
&3 = &і £2 &3 л
№ изм.
Номе
