Автономный измеритель течения

Авторы патента:

G01P5 - Измерение скорости текучих сред, например воздушных потоков; измерение скорости твердых тел, например судов, самолетов и т.п., относительно текучей среды (применение измерителей скорости для измерения объема текучих сред G01F)

ОПИС

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнк

Соцналнстнчесинк

Рес убл (») 5814 33

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 02Л 274 (2!) 2079844/18-10 с присоединением заявки Ya(23) Приоритет (43) Опубликовано 253.1.77.Áþëëåòåíü |Ь 43 (т5) Даfa Оп бликования описаний 09.1277 (ВЦ М. К. ф 01 P 5/00

Гюцррттвивй веют

Зввата Мпивтрев OCCl и риа итйрипй р ютирытй (53) УЛЩ 532.574 (088.8) (72) Автор изобретения

В. М. Тимец

Pl} Заявитель (54 } АВТОНОМНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕЧЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам для измерения параметров движения и может применяться в океанографическом приборостроении.

Известны автономные измерители течения, в которых для получения информации о направлении вектора течения ориентируется по потоку либо весь герметичный корпус, либо флюгарка, установленная на герметичном когпусе | 1) и j2$.

В известном устройстве ориентация. герметичного корпуса по потоку осушествляется с помошью хвостового оперения. Направление течения относительно магнитного меридиана определяется с помоцью компасной системы па углу между магнитным меридианом и продольной осью корпуса.

Недостатком этого устройства, как и всякого другого, ориентирующегося по потоку всем корпусом, является то, что фактически измеряется не направление вектора течения, а направление продольной оси корпуса измери теля. Следовательно, если продольная ось корпуса будет установлена не точно по потоку, то погрешность установки оси по потоку будет и погрешностью определения направления течения. Величина этой погрешности в процессе измерений не может быть определена. Таким образом, измерители течения, устанавливающиеся по потоку всем корпусом, при определенных условиях не могут обеспечивать высокой точности определения направления вектора течения.

Дт.я получения более достоверных результатов и повышения точности опред=-1 пения направления вектора течения применяют флюгарку, устанавливаем, ю на герметичный корпус (3) . Естественно, что легкая флюгарка будет точнее отслеживать направление потока. Однако при использовании флюгарки в качестве чувствительного элемента необходимо для определения вектора течения измерять направление флюгарки относительно оси корпуса и направление этой оси относительно магнитного меридиана. В известном измерителе течений для этого используют два кодовых диска, связанных с флюгаркой и компасом, регистрируют показания обоих дисКоВ И При последуюшей обработке определяют направление течения. таким образом, необходимость такого двойного измерения усложняет как

581433 конструкцию, так и регистрацию, а также и обработку получаемой информации.

Цель изобретения вЂ” упрощение конструк»у»и. 5

Для этого измеритель снабжен постоянным магнитом, кинематически связанным с флюгаркой и магнита-связанным с преобразователем, выполненным в виде двух взаимно перпендикулярных феррозондов, причем магнит установлен с возможностью перемещения вдоль оси, перпендикулярной к плоскости ферроэондов.

На чертеже дана блок-схема предла" гаемого устройства.

Устройство имеет герметичный корпус 1, внутри которого размещены преобразователь .2 направления, выполненный в виде двух взаимно.перпенди" кулярных ферроэондов, подключенных к преобразователю 3 фазы во временной. интервал, импульсно-временной преобразователь 4 скорости, блбк 5 коммутации, блок б цифрового нересчЕта, блок 7 памяти, блок 8 питания. Вне герметичного корпуса 1 находится вращающийся приемник 9 скорости потока, магнито-связанный с импульсным преобразователем 4 скорости флюгарка 10, связанная механической пере- ® дачей 11 с постоянным магнитом 12, зафиксированным на оси стопорным винтом 13 и магнито-связанным с преобразователем 2 направления, защитный кожух 14. 35

Измеритель б работает следующим образом.

Если в плоскости феррозонда напряженность поля постоянного магнита равна напряженности геомагнитного по- 4О ля и под действием потока, разворачиваясь относительно опорного феррозонда, флюгарка разворачивает с помощью механической связи постоянный магнит на такой же; угол, но и в противоположную сторону, то фаза выходного сигнала. преобразователя, подаваемого на вход преобразоватетеля 3 фазы будет пропорциональна направлению течения. Ю

Таким образом, исходное нулевое положение измерителя направления будет тогда, когда флюгарка 10 ось магнита 12 и опорный феррозонд преобразователя 2, установленный по оси прибора, ориентированы по магнитному меридиану. Напряженности полей Земли и постоянного магнита в плоскости ферроэондов должны быть равйы, Для Этого, чтобы уравнять

Ъайряженности полей,, постоянный магнит 12 перемещают по вертикали, добиваясь нулевого показания цифрового измерителя фазы.

В реальных условиях ось прибора, а следовательно, и опорный ферроэонд, могут быть произвольно установлень под любым углом ф к магнитному меридиану. Если направление течения .не равно О, то под действием потока флмгарка развернется относительно опорного феррозонда на угол .оа и одновременно развернет постоянный магнит на такой же угол, но в противоположную сторону. Фаза выхоДного сигнала компасной системы будет равна О/2, т.е.

Ц Д Bjg(w»+ вЂ” )-А 84tl(wt )

g+aC . g

Измеряя эту фазу цифровым иэмери" телем блока б. пересчета с коэффициентом 2, получим непосредственно значение направления течения.

Следует учитывать, что в случае отсутствия течения флюгарка может быть как угодно ориентирована относительно опорного ферроэонда.

Поэтому информацию о направлении течения следует рассматривать в совокупности с информацией о скорости течения, снимаемой с приемника 9 скорости потока.

Формула изобретенйя

Автономный измеритель течений, содержащий герметичный корпус, флюгарку, преобразователь, датчик скорости и размещенную. внутри .герметичного корпуса иэмерительно-регистрирующую аппаратуру, о .:т л и ч а ю шийся тем, чт<, с целью, упрощения конструкции, он снабжен постоянныМ магнитом, кинематически связанным с флюгаркой и магнито-связанным ; с преобразователем, выполненным в виде двух взаимно перпендикулярных ферроэондов, причем магнит установлен с возможностью перемещения вдоль оси, перпендикулярной к плоскости феррозонцове

Источники, информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Р 276549, N. Кл Q 01 Р 5/00, 19б9.

2. Заявка Японии Р 54-3198, кл.111 С 21, заявлено 10.09.70.

5. The seothorse. News of ocec»nography а»»d CirnnoPogy, VoP.i, halo 5,Son 0»ефим

Са Р» fovн» а, Геb .

581433

Составитель В. Назарова

Редактор Н, Данилович Техред Н.Бабурка Корректор Л.Небола

Заказ 4567/36 Тираж 1101 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для измерения скорости жидких и газообразных сред // 580507

Реле потока // 579583

Устройство для измерения коэффициента перемежаемости турбулентных потоков // 575571

Автоматическое приборное устройство для измерения числа маха // 574676

Термоанемометрический датчик // 574675

Кондукционный датчик скорости потока // 573755

Измерительный преобразователь направления течения // 573754

Способ определения параметров ударной волны // 572707

Термоанемометр // 571752

Способ определения скоростей в газовых и жидкостных объемах // 2101711

Изобретение относится к области технической физики, а именно к методам определения скоростей потоков газов и жидкостей в больших объемах, и может быть использовано в газовых средах, трубопроводах, при проектировании жилых и производственных помещений, нефте- и газохранилищ и т.д

Устройство для определения линии развития протяженной турбулентной аномалии с подвижного носителя // 2104521

Изобретение относится к исследованию гидрофизических полей и может быть использовано при проведении экологических исследований, в экспериментальной гидродинамике, океанологии и других областях техники, где требуется вести контроль состояния морской среды с подвижного носителя

Измеритель скорости потока // 2104555

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к оптическим измерителям потока сплошных оптических прозрачных сред (газа, жидкости и т.п.), основанных на доплеровских методах

Способ измерения скорости потока жидкости и устройство для его осуществления // 2104556

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения скорости потока токопроводящих и токонепроводящих жидкостей, в частности в нефтедобывающей отрасли при контроле работы нефтяных скважин

Измеритель скорости подводных течений // 2105985

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения средних скоростей в потоках жидкости в условиях гидроакустических и гидрофизических помех, например, в океанах и морях

Волоконно-оптический измеритель полей скоростей морских течений // 2105986

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в гидроакустике и гидрофизике для контроля профиля скоростей морских течений

Приемное устройство термоанемометра // 2106638

Изобретение относится к измерению параметров движения и может быть использовано для измерения скорости движения газовоздушных потоков

Способ измерения скорости потока и устройство для его осуществления // 2106639

Изобретение относится к измерению скорости потока как в трубопроводах, так и в открытых руслах и свободной атмосфере

Устройство измерения скорости потока // 2106640

Изобретение относится к измерению скорости потока различных сред как в трубопроводах, так и в открытых руслах и свободной атмосфере

Способ определения траектории вихревого движения газа // 2117298

Изобретение относится к технике определения параметров газовых потоков и может быть использовано для исследования сложных закрученных течений в вихревой трубе