Способ измерения линейной скорости

 

О П И С А Н И Е пц 55256!

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл G 01Р 5120 (22) Заявлено 03.03.75 (21) 2112510/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.03.77. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 07.04.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.121.8 (088,8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

С. Ф. Козубовский, С. С. Колотуша и В. И. Ларченко

Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНОЙ СКОРОСТИ

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения скоростей движущихся потоков суспензий, аэрозолей, порошкообразных материалов и других многокомпонентных сред.

Известны способы измерения линейной скорости движущихся поверхностей исследуемых сред, основанные на определении временного интервала между двумя случайными сигналами, полученными в двух точках от движущегося потока за счет изменения электрических или оптических показателей, изменяющихся в направлении движения. При этом временной сдвиг определяется путем вычисления взаимной,корреляционной функции и отыскания ее максимума или путем слежения за любой точкой кривой корреляционной функции.

Недостатками этих способов измерения являются низкая точность, чувствительность, достоверность измерений из-за наличия в исследуемых потоках зон турбулентности, приводящих к появлению локальных пульсаций скорости, сильно искажающих спектр входных сигналов, а также невозможность проведения измерений вдоль всей траектории движения потока н неудобства практического использования.

Ближайшим по технической сущности является способ измерения скорости движущихся потоков, основанный на однозначной зависимости между скоростью движения потока и ординатой автокорреляционной функции, полученной в одной точке движущейся поверхности среды при некотором фиксированном за5 паздывании.

Изменение спектрального состава сигнала, полученного от движущейся среды, при наличии зон турбулентности или неоднородностей среды приводит к появлению погрешности из10 мерения градуировки. В результате влияния этих факторов форма кривой автокорреляционной скорости существенно искажается, вследствие чего снижается стабильность измерений, так как величина ординаты автокор15 реляционной функции будет меняться в зависимости от изменения спектрального состава сигналов, полученных от движущегося потока исследуемой среды.

20 Целью изобретения является повышение точности измерения линейной скорости.

Поставленная цель достигается тем, что циклически, по линейному закону, изменяют время задержки одного из сигналов от нуля

25 до максимального значения, получают сигналы, пропорциональные соответственно всей площади авто- или взаимнокорреляционной функции, и интегрируют в течение цикла изменения значения ординат корреляционной

ЗО функции, причем частоту интервалов интегри552561 рования выбирают пропорционально скорости нарастания ординат корреляционной функции, Линейную скорость движущихся поверхностей и сред определяют путем перемножения сигналов, характеризующих скорость, один из которых задержан относительно другого или по отношению к самому себе, полученных за счет случайно изменяющихся в направлении движения электрических, магнитных, тепловых, оптических и других параметров поверх- 10 ностей и сред, при непрерывном циклическом изменении времени задержки сигнала от нуля до максимального значения, которое определяется минимальной линейной скоростью указанных сред и поверхностей. При этом инте- 15 грируют в течение цикла изменения задержки значения ординат корреляционной или автокорреляционной функции, причем шаг, частоту интервалов интегрирования выбирают пропорционально скорости нарастания ординат 20 корреляции функции.

На чертеже показана схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство состоит из смкостного датчика

1, установленного вдоль пути движения дис- 25 персной среды. Случайные изменения концентрации частиц дисперсной фазы при ее движении изменяют скорость датчика 1, включенного на входе коррелятора 2, к выходу которого подключен измерительный прибор 3, 30 показывающий текущие значения ординат автокорреляционной функции, и измеритель 4 площади автокорреляционной функции, на выходе которого включен измерительный прибор

5, проградуированный в единицах скорости. 35

Коррелятор содержит множительное устройство 6, к входу которого подключен емкостный датчик. В один из его каналов включен блок 7 регулируемого запаздывания с циклическим программным управлением, который соединен с входом усредняющего устройства 8.

Способ измерения линейной скорости нечувствителен по отношению,к положению любых фиксированных точек кривой корреляционной функции, а определяется лишь площадью, находящейся под этой кривой. Вследствие этого указанный способ отличается более высокой точностью, помехоустойчивостью и надежностью.

Формула изобретения

Способ измерения линейной скорости, например, поверхностей движущихся дисперсных потоков, путем перемножения сигналов, характеризующих скорость, один из которых задержан относительно другого, о т л и ч а ющи йс я тем, что, с целью повышения точности измерения, циклически изменяют время задержки одного из сигналов по линейному закону от нуля до максимального значения, которое определяют по минимальной линейной скорости объектов измерения, получают сигналы, пропорциональные соответственно всей площади авто- или взаимнокорреляционной функции, и интегрируют их в течение цикла изменения задержки с шагом, пропорциональным скорости нарастания ординат корреляционных функций.

Редактор С. Заика

Составитель В. Куприянов

Текред А. Камышникова

Корректор Л, Орлова

Заказ 685/17 Изд. № 310 Тираж 1054 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2