Устройство для измерения скорости потока

 

()505962

Союз Созетскик

Социалистических

Ресцбаик 1

ОП ИГРАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ, (u1) Дополнительное к авт. свид-Dy— (22) "- агч геено 02.04./4 (21) 2010441/.8-10 (51) М.Кл б 01 Р 5/06 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.03.76, Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 29.06.76

Государстзеиимй KGMHTBT

Сооета Микистроз СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621,317.39 (088.8) (72) Автор j, изобретения

А. F . ",ордненко, И. И. Калантыренко, И. Я. Науменко и М. Г. Хомовненко

Украинский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации (71) Заяви;ель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ

ПОТОКА

Устройство относится к измерительной технике, в частности,к устройствам для измерения местной скорости в турбулентных потоках и может использоваться как в лабораторных, так и в натурных гидравлических исследованиях размывающей способности потоков в каналах и руслах при изучении затухания повышенной турбулентности и расчете крупности крепления за гидротехническими сооружениями с целью повышения их надежности и в других случаях.

Известны устройства для измерения мгновенной скорости в потоке, состоящие из электротензометрических или иных датчиков скорости, усилителей постоянного тока и устройств для записи процесса на фотографическую или магнитную ленту с последующим исследованием в,каждой точке измерения закона распределения мгновенной скорости для определения величины расчетной скорости, имеющей однопроцентную или иную заданную обеспеченность.

Недостатками известных устройств является низкая оперативность и большая трудоем кость, не позволяющие получать результаты измерения в темпе эксперимента.

Целью изобретения является создание устройства для оперативного измерения скорости потока путем непосредственного отсчета величины скорости заданной обеспеченности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен преобр азователь непрерывного сигнала в дискретный, изменяющий е. рерывный сигнал мгновенной скорости в дискретные импульсы, амплитуда которых пропорциональна огибающей сигнала, н диодНо-резнсторный амплитудный дискриминатор, срезающий нижнюю часть кривой распределения мгновенных значений скорости до заданного уровня обеспеченности скорости.

Устройство синхронизируется от высокочастотного генератора, выход которого соединен с преобразователем.

На фиг. 1 приведена электрическая блоксхема предлагаемого устройства; на фиг. 2— временная диаграмма работы устройства.

Устройство состоит из электротензометрического датчика скорости 1, соединенного через усилитель постоянного тока 2 со входом преобразователя 8. Другой вход преобразователя соединен с высокочастотным генератором импульсов 4. Выход преобразователя соединен с диодно-резисторным амплитудным дискриминатором 5, в который входят диоды б, 7, .конденсатор 8, резистор 9 и измерительный прибор 10. Выход амплитудного дискриминатора через формирователь 11 и двухпозиционный .коммутатор 12 соединен со счет505962 чиками импульсов 18 и 14, Выходы счетчиков импульсов соединены с устройством определения обеспеченности скорости 15. Управляющие входы счетчиков импульсов и коммутатора через делитель частоты импульсов !б и формирователь 17 соединены с выходом высокочастотного генератора импульсов 4.

Блоки 4, 11, 12, 13, 14, 15, 1б, 17 представляют собой устройство индикации.

Устройство работает следующим ооразом.

Электротензометрический датчик скорости 1 устанавливают в потоке в заданную точку, где нсобходимо измерить скорость. Датчик преобразует измепения мгновенной скорости турбулентного потока в пропорциональный электрический сигнал, который усиливается усилителем 2 и поступает на вход преооразователя 8. Форма электрического сигнала, поступающего в преобразователь, показана на фиг. 2 к ривой 18. На другой вход преобразователя поступает импульсный сигнал с генератора 4. С выхода преобразователя сигнал, представляющий собой последовательность импульсов, амплитуда которых из менена по закону огиоающей колебаний сигнала датчика (кривая,19 на фиг. 2), поступает на вход амплитудного дискриминатора 5. Диод б амплитудного дискриминатора служит для развязки преобразователя и амплитудного дискриминатора, а диод 7 — опорным сигналом

Зо с преобразователя для ограничения на любом заданном уровне 20 (фиг. 2). Уровень ограничения регулируется сопротивлением 9, причем на шкале прибора 10 каждому уровню ограничения соответствует определенная амплитуда сигнала датчика, выраженная в единицах скорости потока. В зависимости от уровня ограничения на выходе амплитудного дискриминатора получается разное количест40 во импульсов, которые через разделительный конденсатор 8, формирователь 11 и двухпозиционный коммутатор 12 поступают на вход одного из счетчиков.

Выходной сигнал амплитудного дискрими- 45 натора приведен на графике 21, выходной сигнал формирователя — на графике 22.

Управление работой счетчиков 18, 14 и двухпозиционного коммутатора 12, в качестВе которого может оыть использован триггер, 50 производится от делителя частоты импульсов 1б. Делитель 1б путем пропорционального деления частоты следования импульсов генератора 4 вырабатывает последовательность импульсов, следующих с периодом, равным 55 заданному измерительному интервалу времени. Импульсы с делителя усиливаются формирователем 17 и поступают на управляющие входы счетчиков 18, 14 и,ком мутатора 12.

В течение каждого измерительного интервала один из счетчиков работает в счетном режиме, а второй — в режиме индикации. С приходом импульса от формирователя 17 коммутатор 18 переключается; счетчик, работавший в режиме индикации, возвращается в исходное состояние и начинает раоотать в счетном режиме; а счетчик, работавший в счетном режиме, переходит на режим индикации.

Оператор, медленно изменяя уровень ограничения, следит, как на счетном устройстве к концу каждого измерительного интервала времени будет появляться отсчет Л", опредеп ляемый как N = — — Tf, 100 где n — заданная расчетная обеспеченность скорости в процентах, Т вЂ” измерительный интервал времени, задаваемый делителем частоты, f — частота импульсов генератора.

Скорость потока, отвечающая найденному уровню ограничения, и является искомой скоростью.

Уровень ограничения измеряется прибором

10, шкала которого отградуирована в значениях скорости в соответствии с зависимостью = р() где V — скорость потока, Š— выходное напряжение тензодатчика.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости потока, содержащее электротензометрический датчик скорости, усилитель постоянного тока и устройство индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения непосредственного отсчета величины измеряемой скорости заданной обеспеченности, в устройство введены преобразователь непрерывного сигнала в дискретный и амплитудный дискриминатор, в цепь смещения которого включен измерительный прибор, причем выход усилителя постоянного тока соединен со входом преобразователя, второй вход которого соединен с выходом устройства индикации, а выход— со входом амплитудного дискриминатора, выход которого соединен со входом устройства индикации.

505962

Корректор В. Гутман

Редактор В. Фельдман

Заказ 564/853 Изд. № 259 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

»(i(Составитель М. Хаустов

Техред А. Камышникова