Способ динамической тарировки термоанемометра

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - определение фазо-частотных характеристик термоанемометра. Через импеданс-трубу 1, на выходе которой установлена диафрагма 2, организуют поток газа. С помощью громкоговорителя 3 возбуждают колебания звукового давления. Перемещают датчик 6 давления и регистрируют величины звукового давления в минимуме и максимумах распределения и их расстояния от входного сечения диафрагмы 2. Датчик 6 давления устанавливают в одном сечении с датчиком 10 термоанемометра 9 и рассчитывают по ранее проведенным измерениям величину сдвига фаз между пульсациями скорости и давления в данном сечении. Фазовую характеристику термоанемометра 9 определяют по разности между рассчитанной величиной сдвига фаз и измеренной с помощью фазометра 11 величиной сдвига фаз между колебаниями напряжения на выходе термоанемометра 9 и предусилителя 7 датчика 6 давления. 2 ил. с ig (Л 14) Риг.Г

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИ .< (51)4 G 01 P 5/12 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

RO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1249465 (21) 4013117/24-10 (22) 14.01.86 (46) 07.06.87. Бюл. № 21 (72) Ю.С. Мнацаканян, Н.И. Селин и Е.А. Фоломеев (53) 532.574(088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР № 1249465, кл. G 01 P 5/12, G 01 P 21/00, 1984. (54) СПОСОБ ДИНМЯЧЕСКОИ ТАРИРОВКИ

ТЕРМ0АНЕМ0МЕТРА (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения— определение фазо-частотных характеристик термоанемометра. Через импеданс-трубу 1, на выходе которой установлена диафрагма 2, организуют поток газа. С помощью громкоговорите„„80„„ !315908 А2 ля 3 возбуждают колебания звукового давления, Перемещают датчик 6 давления и регистрируют величины звукового давления в минимуме и максимумах распределения и их расстояния от входного сечения диафрагмы 2. Датчик 6 давления устанавливают в одном сечении с датчиком 10 термоанемометра 9 и рассчитывают по ранее проведенным измерениям величину сдвига фаз между пульсациями скорости и давления в данном сечении. Фазовую характеристику термоанемометра 9 определяют по разности между рассчитанной величиной сдвига фаз и измеренной с помощью фазометра 11 величиной сдвига фаз между а колебаниями напряжения на выходе термоанемометра 9 и предусилителя 7 датчика 6 давления. 2 ил.

1 13159

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для тарировки термоанемометрических систем и является усовершенствованием способа по авт.св, У 1249465.

Цель изобретения — определение фазочастотной характеристки термоанемометра.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 — диаграмма, пояс- 1{) няющая его работу.

Устройство состоит из импеданструбы 1, на одном конце которой установлена диафрагма 2 с переменной площадью сечения отверстия. На другом 15 конце импеданс-трубы укреплен громкоговоритель 3, подключенный к усилителю

4 мощности, на вход которого поступают колебания от генератора 5. Вдоль оси импеданс-трубы движется датчик 6 20 давления с предусилителем 7, перемещение и определение координаты датчика давления осуществляется с помощью коl ординатно-приводного устройства 8, В центре импеданс-трубы неподвижно уста-25 новлен датчик 9 термоанемометра 10, подлежащий тарировке, кроме тогс>, в схему включен фазометр 11, измеряющий разность фаз между сигналами, поступающими с выхода предусилителя 3О

7 датчика 6 давления и термоанемометра 10, Перед работой устройства вычисляют разность фаз между колебаниями давления и скорости, которую можно получить, вычислив фазу безразмерного акустического импеданса в данном сечении импеданс-трубы. Для вычисления импеданса пользуются методом "стоячих волн", Распределение разности фаз,10 вдоль импеданс-трубы при граничном условии в виде закрытого конца представлено на фиг. 2 — кривая 12. При непрерывном изменении частоты (что имеет место при проведении динамичес- 5 кой тарировки) распределение разности фах перемещается вдоль оси импеданс-трубь, и для некоторых диапазонов частот вблизи местоположения датчика термоанемометра находится скачок раэ- 50 ности фаз. В этом случае проведение фазовой тарировки становится невозможным. Для исключения указанного явления граничное условие на конце импеданс-трубы выбирают таким образом, чтобы в последней реализовалось распределение звукового давления в виде комбинации бегущих и стоячих волн, при котором разность фаз между коле08 2 баниями давления и скорости не имеет больших градиентов (фиг. 2 — кривая

13).

Экспериментально установлено, что для реализации указанного выше условия необходимо, чтобы действительная часть безразмерного акустического импеданса диафрагмы, которая зависит от числа Маха в импеданс-трубе и от-. ношения диаметров импеданс-трубы и диафрагмы, была не менее 0,2 и не более 5. С другой стороны, для применимости метода "стоячих волн" необходимо, чтобы эта величина не принадлежала диапазону от 0,7 до 1/0,7, так как в противном случае резко возрастает погрешность определения разности фаз эа счет неточности определения координат минимумов звукового давления.

Таким образом, выбирая соответствующим образом отношение площадей поперечного сечения отверстия диафрагмы и импеданс трубы, получаем в им- педанс-трубе распределение разности фаз, позволяющее в любом сечении импеданс-трубы в том числе и в узле стоячей волны давления, вычислить его значение с достаточно высокой точностью.

Устройство работает следующим образом.

Через импеданс-трубу 1, на выходе которой установлена диафрагма 2, с площадью сечения отверстия, выбранной в соответствии с диапазоном чисел Маха, в котором предполагается вести тарировку, организуют проток газа, а затем с помощью громкоговорителя

3 возбуждают колебания звукового давления, вызывающие пульсации скорости газа. Перемещают датчик 6 давления вдоль импеданс-трубы 1 и регистрируют величины звукового давления в минимуме и максимумах распределения и их расстояние от входного сечения диафрагмы 2. Затем устанавливают датчик

6 давления в одном сечении с датчиком термоанемометра и рассчитывают по ранее проведенным измерениям величину сдвига фаз между пульсациями скорости и давления в данном сечении. Фазовую характеристику термоанемометра 9 определяют по разности между рассчитанной величиной сдвига фаз и измеренной с помощью фазометра 11 величиной сдвига. фаз между колебаниями напряжения на выходе термоанемометра 10 и предусилителя 7 датчика 6 давления.

3 1315908

Формула и з обретения н

Составитель Ю. Власов

Редактор Г, Гербер Техред Л.Олийнык Корректор Т.Колб

Заказ 2355/47 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ динамической тарировки термоанемометра по авт.св. Ф 1249465, отличающийся тем, что, с целью повышения точности тарировки за счет определения фазочастотной характеристики термоанемометра, совместно с режимом стоячей волны возбуждают режим бегущей волны путем расположе- !О

4 ия на конце импеданс-трубы диафрагмы с регулируемой площадью сечения и по измеренному на различных частотах сдвигу фаз колебаний давления и колебаний сигнала термоанемометра в одном сечении импеданс-трубы, с учетом начального сдвига фаз между колебаниями давления и скорости, определяют фазочастотную .характеристику термоанемометра.