Устройство для измерения скорости и направления потока жидкости

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ И НАПРАВЛЕНИЯ ПОТОКА ЖИДКОСТИ, содержащее чувствительный элемент, систему поиска, включающую в себя электродвигатель, на оси которого закреплен контактный узел, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения даапазона измерений в области малых скоростей, в него введены спусковой механизм с иснолнительным электродвигателем, механнзм возврата и фиксации чувствительного элемента,кинематически связанный со спусковым механизмом , сигнализатор конечного положения чувствительного элемента, выполненный в виде электропроводящего кольца, а также генератор импульсов, коммутатор, счетчик ,регистратор скорости и счетчик-регистратор направления, входы которых через коммутатор , связаны с выходом генератора, при этом чувствительный элемент выполнен в виде поплавка с вертикальной электропроводной осью, кольцо сигнализатора конечного положения установлено горизонтально, контактный узел выполнен в виде проводящей ламели, установленной над кольцом сигнализатора конечного положения соосно с ним и вместе с последним включенной в цепь управле (Л ния коммутатором и через коммутатор - к входу счетчика-регистратора скорости, амехаС низм возврата и фиксации чзлвствительного элемента вьшолнен в виде трех | подпружиненных рычагов с вертикальными равнбудалгййылет от центра кольца и между собой осями поворота и подпружиненными плечами, свяSS § занными гибкими тягами со спусковым механизмом .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Я0„„118 085 (О4 G 01 P 5/00

-,.-:ма= ° " Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3697143/24 — 10 (22) 03.02.84 (46) 23.10.85, Бюл. Р 39 (71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт гидротехники им. Б. Е. Веденеева (72) Ю. О. Еремеев, В. Д. Трофимов и М. В, Отвагина (53) 532.574(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 469925, кл. В 01 P 5/06, 1972.

Патент Франции N 2104655, кл. G 01 P 5/00, 1972. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

СКОРОСТИ И НАПРАВЛЕНИЯ ПОТОКА

ЖИДКОСТИ, содержащее чувствительный элемент, систему поиска, включающую в себя электродвигатель, на оси которого закреплен контактный узел, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений в области малых скоростей, в него введены спусковой механизм с исполнительным электродвигателем, механизм возврата и фиксации чувствительного элемента, кинемагически связанный со спусковым механизмом, сигнализатор конечного положения чувствительного элемента, выполненный в виде электропроводящего кольца, а также генератор импульсов, коммутатор, счетчик,регистратор скорости и счетчик-регистратор направления, входы которых через коммутатор связаны с выходом генератора, при этом чувствительный элемент выполнен в виде поплавка с вертикальной электропроводнойосью, кольцо сигнализатора конечного положения установлено горизонтально, контактный узел выполнен в виде проводящей ламели, установленной над кольцом сигнализатора конечного положения соосно с ним и вместе с последним включенной в цепь управления коммутатором и через коммутатор — к входу счетчика-регистратора скорости, а механизм возврата и фиксации чувствительного элемента выполнен в виде трех подпружиненных рычагов с вертикальными равноудаленными от центра кольца и между собой осями поворота и подпружиненными плечами, связанными гибкими тягами со спусковым механизмом.

1187085

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться при нсследова киях на гидравлических моделях для измерения скорости и направления потока жидкости.

Целью изобретения является повышение точности и расширения диапазона измерений в области малых скоростей.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство состоит из поплавка 1 с вертикальной электропроводной осью, платы 2 с злектропроводным кольцом 3 (размеры кольца выбираются в зависимости от диапазона измеряемых скоростей), на плате размещен также механизм возврата и фиксации чувствительного. элемента, состоящий из рычагов 4, соединенных пружинами 5 с платой; а гибкими тягами 6 со спусковым механизмом 7, приводимым во врашение исполнитель-20 ным электродвигателем 8, С платой 2 жестко связана плата 9, на которой закреплена система поиска направления скорости потока, состоящая из электродвигателя 10 с контактным узлом 11. Проводяшая ламель 12 жестко связана с осью электродвигателя и обеспечивает электрическое соединение системы поиска с коммутатором и электропроводной осью поплавка.

Коммутатор с управляющей обмоткой 30 имеет входы: 13 — командный, 14 — питание

+ U, 15 — связь с выходом генератора 16 импульсов и 17 (заземлен). Выходы коммутатора соединены: 18 — с электропроводным кольцом 3; 19 — с контактным узлом 11; 20 и 21 — с входами счетчика-регистратора 22 скорости и счетчика-регистратора 23 направления; 24 — с входом двигателя 10; 25 — с входом спускового механизма 7; 26 — с входом исполнительного электродвигателя 8.

Для проведения измерений устройство жестко устанавливается в точке измерения горизонтально над поверхностью жидкости таким обра. зом, чтобы поверхности жидкости касался только поплавок, удерживаемый рычагами за нижнюю часть электрбпроводной оси, в.центре электропроводяшего кольца. Вторая плата устройства ориентируется в направлении начала отсчета угла разворотом всего устройства вокруг вертикальной оси. Коммутатор находится в исходном состоянии и все его выходы обесточены.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении на вход коммутатора сигнала "Пуск" (по команде оператора или по сигналу с ЭВМ) выполняется первое переключение, при котором выход генератора импульсов подключается к входу счетчика 22

2 импульсов скорости (вход 15 коммутатора соединяется с его выходом 20),a напряжение +О подается на вход спускового механизма 7 (вход 14 коммутатора соединяется с его выходом 25) .

При этом спусковой механизм освобождает гибкие тяги 6. Под действием возвратных пружин 5 рычаги 4 резко расходятся в сторо ны, освобождая электропроводную ось поплавка 1 и полностью открывая область внутри электропроводяшего кольца 3. Поплавок начинает двигаться по направлению и со. ско. ростью потока жидкости до касания электропроводной осью электропроводяшего кольца.

В течение этого времени счетчик 22 считает импульсы, поступаюшие с генератора импульсов.

При первом же касания электропроводной оси поплавка электропроводяшего кольца создается электрическая цепь: + U — управляющая обмотка коммутатора — выход 18 коммутатора — электропроводяшее кольцо— электропроводящая ось — вода (земля), и коммутатор срабатывает, выполняя второе переключение. При этом выход генератора импульсов отключается от счетчика 22 и подключается к входу счетчика 23 (вход 15 коммутатора соединяется с его выходом 21); напряжение + U подается на вход электродвигателя 10 (вход 14 коммутатора соединяется с его выходом 24), При этом электродвигатель 10 начинает вращаться, перемещая ламель 12 над электропроводяшим кольцом 3.

В процессе движения ламель 12 касается электропроводной оси поплавка и происходит третье переключение коммутатора, при котором создается электрическая цепь: + 0 — управляющая обмотка коммутатора — выход 19 коммутатора — контактный узел 11 — ламель 12 — электропроводная ось — вода (эемля) .

В течение этого времени счетчик 23 считает импульсы, поступаюшие с генератора импульсов. Ламель 12 совершает один оборот и останавливается, придя в исходное положение, электродвигатель 10 выключается.

При третьем переключении выход генератора импульсов отключается от счетчика 23 (вход 15 коммутатора отключается от его выхода 21); напряжение + Ц отключается от входа спускового механизма 7 (размыкается вход 14 коммутатора и его выход 25); напряжение + U подается на вход исполнительного электродвигателя 8 (вход коммутатора

14 подключается к его выходу 26). При этом счетчик 23 прекрашает счет импульсов от генератора, спысковой механизм 7 стопорит

1187085

Г чигпы5ание

ВНИИПИ Заказ 6543/50 Тираж 896 Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тяги 6, электродвигатель 8 врашается, осуществляя через тяги 6 плавное сведение рычагов 4, которыми поплавок за его электропроводную ось приводится в центр электропроводяшего кольца. По завершению приведения поплавка в центр выполняется четвертое переключение коммутаора, в результате которого напряжение + U сйимается со всех выходов коммутатора; коммутатор и устройство в целом приходят в исходное положение.

Числа импульсов, зарегистрированные счетчиками 22 и 23, пропорциональны соответственно скорости потока (в единицах скорости) и направлению потока в градусах. Результаты измерения со счетчиков вводятся непосредственно в ЭВМ.