Устройство для динамической градуировкитермоанемометра

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социаиистическнх

Республик («)8512?0 (6) ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.1179 (2() 2835555/18-10 р )м. кл. с присоединением заявки Йо 2840124/18-10

G 01 P 21/00

Государственный комитет

СССР но делам иэобретений и открытий (23)приоритет 11 11 79

05.10.79

Опубликовано 30,0781 Бюллетень ¹ 28 (53) УДК 533 6 ° 08 (088.8) Дата опубликования описания 30.07,81 (72) Авторы изобретения

А.Г. Голубев, В.Г. Клинчикова, И.И. Кривоносов и А,Н. Меркурьев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ГРАДУИРОВКИ

ТЕРМОАНЕМОМЕТРА

Изобретение относится к контроль- но-измерительной технике,а именно к устройствам для динамической градуировки термоанемометра.

Известно устройство для определения динамических характеристик датчиков температуры;содержащее осветитель, лучи от которого через смстему линз попадают на полупрозрач- ное зеркало. Часть лучей нагревает чувствительный элемент датчика. Другая часть лучей направляется на фотоприемник. Модуляция светового потока осуществляется за счет прерывания его крыльчаткой, вращающейся от электродвигателя, скорость вращения которого регулируется регулято» ром напряжения. Угловая скорость вращения крыльчатки и число ее лопастей определяют частоту следования прямоугольных тепловых импульсов (1).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для динамической градуировки термоанемометра, содержащее задатчик скоростей газового потока,,усилитель и регистратор (2).

Однако известное устройство обладает нестабильностью амплитуды, формы и частоты пульсации градуировочФ ного воздействия в процессе опреде" ления амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) термоанемометра. Процесс снятия АЧХ термоанемометра очень трудоемкий и требует больших затрат времени.

Цель изобретения — повышение точности и надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для динамической градуировки термоанемометра дополнительно снабжено вторым и третьим усилителями, электрическим генератором с задатчиком частоты, детектором, усилителем-регу)тятором, источником монохроматического излучения, оптически связанным через регулятор интенсивности светового потока, электрооптический модулятор, линзу, диафрагму с фотоприемником, при этом вход электрического, генератора соединен через усилитель-регулятор, детектор и второй усилитель с выходом фотоприемника, а выход электричесчерез усилитель со входом злектрооптического модулятора. Кроме того, устройство снабжено усилителем-преобразователем, включенным между задатчиком скорости газового потока и регулято851270 ром интенсивности светового потока, причем выход регистратора соединен с задатчиком частоты электрического генератора.

Изобретение поясняется чертежом, где представлена схема- устройства.

Устройство содержит задатчик 1 скоростей газового потока, соединенный с соплом 2. Газовый поток из сопла 2 обтекает термоанемометр 3 (чувствительным) элементом . Термоаяе. мометр 3 соединен с усилителем 4, который связан с регистратором 5.

Источник 6 монохроматического излучения оптически связан через регулятор 7 интенсивности светового lIo» . тока, электрооптический модулятор 8, линзу 9 и диафрагму 10 с термоанемометром 3 и Фотоприемником 11. Регистратор 5 механическим приводом

12 связан с первым входом электрического генератора 13, второй вход которого электрически соединен с усилителем-регулятором 14. Усилительрегулятор 14 соединен с детектором

15, который, в свою очередь, соединен со вторым усилителем 16. Электрический генератор 13 подключен через третий усилитель 17 к электрооптическому

Модулятору 8. Усилитель-преобразователь 1,8 соединен с задатчиком 1 скоростей газового потока и регулятором 7 интенсивности светового потока.

Устройства для динамической градуировки термоанемометра работает следующим образоМ.

Световой поток от источника ф монохроматического излучения модулируется электрооптическим модулятором 8, на который подается синусоидальное напряжение через третий усилитель 17 от электрического генератора 13.

Промодулированный по амплитуде световой поток фокусируется с помощью линзы 9 на термоанемометр 3. Диаф-: рагма 10 формирует световой поток в соответствии с формой чувствительного элемента термоанемометра 3.

Далее световой поток попадает на фотоприемник 11, который позволяет контролировать амплитуду и частоту модуляции с помощью цепочки, состоящей из второго усилителя 16, детектора 15 и усилителя-регулятора 14.

Усилитель-регулятор 14 автоматически регулирует уровень выходного сигнала электрического генератора 13, тем самым поддерживая амплитуду модуляции светового потока постоянной в течение всего процесса градуировки.

Тепловое воздействие светового потока преобразуется термоанемометром 3 в электрический сигнал, который попадает через первый усилитель 4 на регистратор 5, связанный механическим приводом 12 с электрическим генератором 13, что дает воэможность синхронно вращать вал лентопротяжного механизма регистратора 5 и за датчик, частоты электрического генератора 13. Пря изменении скорости газового потока, истекающего из сопла 2, автоматически через усилитель- преобраэоватепь 18 изменяется световой поток с помощью регулятора 7 интенсивности светового потока, так как при обдуве коэффициент теплоотдачи термоанемометра увеличивается

30 s требуется большая мощность излуче-! ния.

При этом мощность источника монохроматического излучения определяется из соотношения

w =к ав(т -т„i-з к laг1 где К=0,01 ° .,0,1 - безРазмеРный коэффициенту, < = коэффициент теплоотдачи чувЩ ствительного элемента термоанемометра к потоку газа, Дж м1 град с

S — площадь поверхности чувствительного элемента, м ;

T — - температура чувствительного элемента, К;

Т - температура потока газа, об30 текающего чувствительный элемент, К;

J - ток, нагревающий чувствительный элемент термоанемометРаю

11 - сопротивление нагретого чувствительного элемента, Ом; а - коэффициент поглощения материала чувствительного элемента.

Предлагаемое устройство позволяет

40 автоматизировать процесс получения динамических характеристик термоанемометра, тем самым исключая погреш.ности, зависящие от изменения скорости истечения потока и амплитуды

45 градуировочного воздействия. Применение предлагаемого устройства позволяет также упростить процесс определения динамических характеристик термоанемометра, причем в ур течение очень короткого промежутка времени можно получить нужное количество характеристик при различных режиМах работы термоанемометра.

Формула изобретения

1. Устройство для динамической градуировки термоанемометра, содержащее задатчнк скоростей газового

60 потока, усилитель и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежноcòè, оно дополнительно снабжено вторым и третьим усилителями, электри45 ческим генератором с эадатчиком

В 51270.

Составитель Е. Сыс

Техред Т.Маточка Корректор М. Пожо

Редактор М. Митровка

Заказ 6343/62 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 частоты, детектором, усилителем-регулятором, источником монохроматического излучения, оптически связанным через регулятор интенсивности светового потока, электрооптический модулятор, линзу, диафрагму с фотоприемником, при этом вход электрического генератора соединен через усилитель-регулятор, детектор и второй усилитель с выходом фотоприемника, .а выход электрического генератора соединен через третий усилитель со входом электрооптического модулятора.

2. Устройство по н. l, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено усилителем-преобразователем, включенным между задатчиком скорости га-. зового потока и регулятором интенсивности светового потока.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, .что выход регистратора соединен с эадатчиком частоты электрического генератора. П р и о р и т е т по п у н к т а м

05.10,79 -по п ° l;

ll.ll.79 по пп 2 и 3

Источники информации, !

9 принятые.во внимание при экспертизе

1. Маякин В.М. и др. Электронные схемы для автоматизированного измерения характеристик потоков жидкостей и газов. N., Энергия 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

9 94396, кл. G 01 P 21/00, 1951 (прототип) .