Измеритель скорости движения воздуха

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬРЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 514199

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.11.73 (21) 1967193/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.76. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 22.06.76 (51) М. Кл. G 01F 1/075

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений (53) УДК 681,121,8 (088.8) и открытий (72) Авторы изобретения

Ф. А. Абрамов, В. А. Бойко, Л. И. Корогод, А. И. Вишницкий,»

В. И. Поляков, В. Е. Фрундин, А. Я. Некрасовский, А. А. Овчаренко и В. И. Калюжный

Институт геотехнической механики АН Украинской ССР, Днепропетровский горный институт им. Артема и Днепропетровский завод шахтной автоматики (71) Заявители (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУХА

Изобретение относится к тахометрическим анемометрам и может быть использовано для автоматического дистанционного контроля расхода воздуха в горных выработках в системах диспетчерского и автоматического управления вентиляцией шахт, опасных по газу и пыли.

Известные измерители скорости движения воздуха предназначены для периодического контроля и регистрации скорости движения воздуха в горных выработках в месте установки первичного датчика. Для получения информации о расходе воздуха в горной выработке необходимо показания анемометра умножить на сечение выработки в месте установки его и на коэффициент поля скоростей, т. е. при обработке исходной информации, с целью перераспределения воздуха по горным выработкам, в системах диспетчерского и автоматического управления вентиляцией шахт необходимо иметь дополнительные данные об этих параметрах.

При передаче информации на пульт диспет«сра значительное влияние на погрешность измерения анемометром оказывает сопротивление линии телеизмерения.

Целью изобретения является обеспечение возможности прямого измерения объемного расхода воздуха, проходящего по горной выработке и повышение точности измерения за счет повышения точности калибровки и исключения влияния сопротивления линии теле5 измерения.

Это достигается тем, что в предлагаемый измеритель последовательно с формирователем стандартных импульсов и источником питания через переключатель включен перемен10 ный резистор, а интегрирующее звено выполнено двухзвенным, причем звено с большой постоянной времени подключено к источнику питания через кнопку, а линия телеизмерения включена последовательно с индикатором

15 между выходом постоянного тока и общей точкой источника питания.

На чертеже представлена принципиальная схема предложенного измерителя.

Прибор содержит блок питания 1, тахомет20 рический датчик 2, генератор звуковой частоты 3, модулятор 4, детектор 5, усилитель 6, формирователь импульсов, например триггер

111митта 7, формирователь 8 стандартных импульсов, например ждущий мультивибратор, 25 интегрирующее звено 9, усилитель 10 постоянного тока, индикатор 11.

Блок питания 1 состоит пз блока питания 12, выполненного в виде отдельного узла во взры514199

3 вобезоггасной оболочке, и блока питания электронного прибора 13. Блок питания 12 через выключатель 14 подключается к сети. С помощью силового трансформатора 15 напряжение сети понижается до требуемой величины.

Проволочные резисторы 16, 17, конденсаторы

18--21 и цепочка диодов — стабилитронов 22 обеспечивают искробезопясность выходного напряжения сетевого блока питания 12. Напряжение с выхода сетевого блока питания 12 поступяег в блок питания электронного прибора 13. Блок питания электронного прибора состоит из понижающего трансформатора 23 элементами искрозащиты в первичной и вторичной обмотках, выпрямительното моста

24, сглаживающего фильтра 25 и параметрического стабилизатора на диодах — стабилитронах 26. Измеритель содержит модулятор, представляющий собой усилительный каскад на транзисторе 27 с включенной в цепь коллектора катушкой ипдуктивности 28 с разомкнутым Ш-образным магнитопроводом; диодкый детекгор 5 на диодах 29, 30; двухкаскадный усилитель 6 на транзисторах 31, 32; триггер Шмитта 7; вырабатывающий импульсы с круты vf фронтом, которые дифференцируются цепочкой 33;. ждущий мультивибратор 8, формирующий равные по длительности и амплигуде импульсы.

Измеритель работает следующим образом. . игнял от генератора 3 поступает на трян:исторный модулятор 4. Крыльчатк» тяхометрпческого датчика 2, вращаясь от движущегося потока воздуха, армированными магнито-мягKID1 материалом торцами лопастей замыкает магнитный поток разомкнутого Ш-образного герде ника индуктивности 28, вследствие чего осуществляется амплитудная модуляция сигнала генератора 3. Огибающую этого сигнала детектируют, усиливают и формируют триггером Шмитта в импульсы с крутым фронтом, которые после дифференцирования запускают ждущий мультивибратор 8. Частота следования импульсов несет информацию о скорости движения воздуха. Постоянство амплитуды импульсов обеспечивают за счет мультивибратора от параметрического стабилизатора на диодах-стабилитронах 26. Длительность игмпульсов определяется конденсатором 34 и резисторами 35, 36 или при другом положении переключателя 37 резисторами 35, 38. Переменный резистор 36 служит для тарировки прибора по скорости движения воздуха в аэродинампческой трубе. Калибровка прибора Ilo расходу воздуха в горной выработке производится переменным резистором 38, с помощью которого осушествляется операция умножения скорости движения воздуха в точке установки тахометрического датчика на коэффициент поля скорости и сечение. При этом информацию о сечении выработки и коэффициенте поля скоростей несет длительность импульсов.

Счет импульсов производит интегрирующее звено 9, выходной сигнал которого усилитель

10 преобразует в унифицированный сигнал постоянного тока, явлиощийся мерой объемного расхода воздуха. Усилитель постоянного тока охвачен отрицательной обратной связью.

Линия телеизмерения с регистрирующим прибором 39 включена последовательно с индикатором 11 выходя, проградуировянным в единицах расхода, в цепь эмиттера второго каскада усилителя постоишого тока 10, обладающую высоким дифференциальным сопротивлением, в результате чего величина выходного сигналя приооря практически не зависит от сопротиглекия линии телеизмерения.

Воздушныш поток в горных выработках пульсирует. Для получения усредненных данных о скорости движения воздуха выходной сигнал интегрируют. Для уменьшения погреш25 ности калибровки измерителя интегрирующее звено выполнено двухзвенным и состоит из резисторов 40 — 42 и конденсаторов 43, 44.

Конденсяпгор 44, имеющий значительно большую емкость, чем конденсатор 43, при кали30 бровке отключается кнопкой 45.

Формулы изобретения

Измеритель скорости движения воздуха, созе держяьций блок питания, генератор звуковой чистоты, модулятор с тахометрическим датчиком, выход которого через детектор, усилитель, формирователь импульсов, формироватсль стандартных импульсов, интегрирующее звено, усилитель постоянного тока и линию телеизмерения соединен с индикатором, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения возможности прямого измерения объемного расхода воздуха, проходящего по горной

4 выработке, и повышения точности измерения за счет повышения точности калибровки и исключения влияния сопротивления линии телеизмерения, в него последовательно с формирователем стандартных импульсов и источ50 ником питания через переключатель включен переменный резистор, а интегрирующее звено выполнено двухзвенным, причем звено с большей постоянной времени подключено к источнику питания через кнопку, а линия телеизме55 ренпя вк;почена последовательно с индикатором между выходом усилителя постоянного тока и общей точкой источника питания.

514199

I

Составитель И. Иванова

Техред А. Камышникова

Редактор С. Хейфиц

Корректор Л. Орлова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1369/17 Изд. № 1357 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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