Устройство для измерения скорости газовых и жидких сред

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ГАЗОВЫХ И ЖИДКИХ СРЕД, содержащее термоанемометрический датчик, преобразователь, ключевую схему, компаратор, запоминающее устройство, коммутатор, источник тепловой мощности, где коммутатор связан с ключевой схемой и запоминающим устройством, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьпиения бьютродействия, точности измерения , а также обеспечения получения линейного выходного сигнала по скорости потока, в устройство дополнительно введены вьгаитатель и реверсивный измеритель временных интервалов , причем источник тепловой мощности через ключевую схему соединен с преобразователем через термоанемометрический датчик, выход преобразователя одновременно соединен с вычитающим устройством и запоминающим устройством, выход запоминающего устройства - с вторым входом вычитающего устройства, а выход последнего - через компаратор с ком (Л мутатором, при этом коммутатор соединен с реверсирующим измерителем временных интервалов.

4(зц С 01 Р 5/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗ06РЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ н *втОеСНОмм.свидатИЛЬСтвм (21) 3607258/24-10 (22) 17.07.83 (46) 15.04.85. Бюл. Ф 14 (72) С.Е. Дукор и Е.В. Воробьев (53) 533.6.07(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 531082, кл. G 01 P 5/12, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 650014, кл ° С 01 P 5/12, 1977 (прототип). щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, точнбсти измерения, а также обеспечения получения линейного выходного сигнала по скорости потока, в устройство дополнительно введены вычитатель и реверсивный измеритель временных интервалов, причем источник тепловой мощности через ключевую схему соединен с преобразователем через термоанемометрический датчик, выход преобразователя одновреМенно соединен с вычитающим устройством и запоминающим устройством, выход запоминающего устройства — с вторым входом вычитающего устройства, а выход последнего — через компаратор с коммутатором, при этом коммутатор соединен с реверсирующим измерителем временных интервалов. (54) (57) УСТРОЙСТВО .ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ

СКОРОСТИ A3OBbK И 3НпКНХ СРЕ, содержащее термоанемометрический датчик, преобразователь, ключевую схему, компаратор, запоминающее устройство, коммутатор, источник тепловой мощности, где коммутатор связан с ключевой схемой и запоми нающим устройством, о т л и ч а юОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 150545

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости газовых и жидких сред.

Известны устройства для измерения скорости потоков, основанные на определении стационарной температуры нагретого датчика, помещенного в исследуемую среду, с последующим преобразованием в соответствующий сигнал (11 .

Недостатками этих устройств являются значительное время измерения, а также необходимость линеаризации выходного электрического сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является термоанемометр, содержащий чувствительный элемент, регулируемый источник тока, ключевую схему, устройство сравнения, запоминающее устройство и коммутатор j2) .

Недостатками известного устройства являются невысокое быстродействие, связанное с переходом из одного стационарного состояния в другое, невысокая точность измерения, так как затруднительно определить конец теплового переходного процесса, а также для получения линейного

30 выходного сигнала необходимость создания специального линеаризатора.

Цель изобретения — повышение быстродействия, точности измерения, а также обеспечения получения линей- З5 ного выходного сигнала по скорости потока.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее термоанемометрический датчик, преобразователь, ключевую схему, компаратор, запоминающее устройство, коммутатор„ источник тепловой мощности, где коммутатор связан с ключевой схемой и запоминающим устройством, дополнительно введены преобразователь, вычислитель и реверсивный измеритель временных интервалов, причем источник тепловой мощности через ключевую схему соединен с преобразо- 50 вателем через термоанемометрический датчик, выход преобразователя одновременно соединен с вычитающим устройством и запоминающим устройством, выход запоминающего устройства 55 — с вторым входом вычитающего устройства, а выход последнего — через компапатор с коммутатором, при этом коммутатор соединен с клк;е-:çîé схемой и реверсирующим измерителем временных интервалов.

На чертеже представлена блоксхема устройства для измерения скорости газовых и жидких сред.

Устройство cocToH метрического датчика 1, преобразова— теля 2, запоминающего устройства 3„ вычитающего устройства 4, компаратора 5, ключевой схемы 6, источник-. тепловой мощности 7, реверсирующего измерителя временных интервалов 8 и коммутатора 9, который связан с кпючевой схемой 6 и запоми:-..ющим устройством 3. Источник тепловой мощности 7 через ключевую схему 6 соединен с датчиком 1, который чере-. преобразователь 2 одновременно соединен с вычитающ м -..тройством 4 и запоминаю..им устр .".твом 3. Выход вычитающего устройства 4 соединен с компаратором 5, который управляет работой коммутатора 9, соединенного с ключевой схемой 6 и реверсирующим измерителем 8.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент времени ключевая схема б разомкнута и на датчик

1 не подается тепловая мощность.

Тер"=:сметрический преобразователь датчи-ч 1 измеряет температуру исследуемого потока, а электрический сигнал, соответствующий этой темпе— ратуре, подается на преобразователь 2 и после него запоминается в запоминающем устройстве 3. При этом на реверсируюшем измерителе временных интервалов 8 устанавливается число,й (временной интервал), равное

Йо = 036937 СЭЧ вЂ” конвективное (внешнее) тепловое сопротивление датчика (D,щ — коэффициенты, Ч вЂ” скорость потока, соответствующая середине выбранного интервала измерения)1

С вЂ” теплоемкость датчика.

Затем ключевая схема 6 замыкается, и от источника мощности 7 подается на датчик 1 тепловая мощность и запускается измеритель временных интервалов 8 на вычитание. С датчика

50545 4 времени в единицах, кратных 7д л где ь равно

4 о 0 5893 Р " о где Р— тепловая мощность, поданная на датчик.

Как только величина перегрева датчика станет равной 67, сработает компаратор 5 и через коммутатор

9 отключит ключ 6 и остановит измеритель 8. Для индикации величины скорости потока непосредственно на табло измерителя временных интервалов необходимо проводить измерение

3ЦЯИЕН За»ав 2 i 34/ЗЗ Тира» 897

Подписное

Филиал ППП "йатешт", г.Уагород, ул.Проектная, 4

3 11

1 электрический сигнал, соответствующий текущей температуре, через преобразователь 2 подается на вход вычитающего устройства 4, а на другой его вход подается сигнал с запоминающего устройства, соответствующий температуре потока. На выходе устройства 4 устанавливается сигнал, соответствующий перегреву датчика относительно температуры потока, и который подается на вход компаратора 5. На другом входе этого компаратора устанавливается сигнал, соответствующий величине перегрева Т, равной о О, 19б1 СЗ М„

Затеи цикл может повторяться. Указанной последовательностью работы устройства управляет коммутатор 9.

В предлагаемом устройстве значительно уменьшена величина погрешностей, 30 характерных для прототипа. Предложенное устройство также обладает большим быстродействием нри измерениях. Так, в известном устройстве типичное время измерения составляет величину 32, тогда как в предлагаемом устройстве порядка 0,89 c что ускоряет процесс измерения в 3,3 раза.

Кроме того, в известном устрой2О стве выходной сигнал по скорости потока является сугубо нелинейным, что во многих применениях требует создания специального линеаризатора.

В предлагаемом устройстве вмсодиЬЙ

25 сигчал является линейньви и величина скорости потока индицируется непосредственно на цифровом табло прибора.