Термоанемометр Советский патент 1983 года по МПК G01P5/12 

(З) ТЕРМОАНЕМОМЕТР

1 Изобретение относится к измерител ной технике и может быть использован для измерения скоростей потоков жидкостей и газов с повышенной точностью. Известен термоанемометр с линеари зованной выходной характеристикой, содержащий датчик, вторичную аппаратуру, логарифмирующее, масштабирующе антилогарифмирующее устройства и регистратор C1 1 . Недостаток известного термоанемо- MeTpia - необходимость определения градуировочной коивой каждого нового датчика для «линеаризации выходной характеристики термоанемометра. Наиболее близким к предлагаемому является термоанемрметр с линеаризованной выходной характеристикой, содержащий датчик, закрепленный на виб раторе, вторичную аппаратуру, подклю ченную к датчику, и регистратор. В термоанемометре сигнал с датчика, колеблющегося с постоянной частотой и амплитудой, подвергают фильтрации от постоянной составляющей и интегрируют по частоте, получая сигнал, линейно зависящий от скорости С 2 . Недостатком известного термоанемометра являются погрешности измерений , возникающие за счет недостаточной линеаризации выходной кривой термоанемометра при изменении внешних условий-и замены датчика. . Цель изобретения - повышение точности измерений за счет адаптивной линеаризации выходной характеристики термоанемометра. Поставленная цель достигается тем, что в термоанемрметр, содержащий датчик, закрепленный на вибраторе, вторичную аппаратуру, подключенную к датчику, и регистратор, введены управляемый усилитель с переменным коэффициентом передачи, фильтр нижних частот, селективный усилитель и амплитудный детектор, при этом вход управляемого усилителя с переменным коэффициентом передачи подключен к входу вторичнойаппаратуры термоанемометра, а выход через фильтр нижних частот - к регистратору и селективному усилителю, выход которого через амплитудный детектор соединен с управляющим входом управляемого усилителя с переменным коэффициентом передачи. На фиг.1 представлена схема термоанемометра; на фиг.2 - градуировочная зависимость. Термоанемометр содержит датчик 1, закрепленный на вибраторе 2. Выход датчика 1 подключен к вторичной аппаратуре 3, выход которой подключен к управляемому усилителю k с переменным коэффициентом передачи (УУПКП), Управ ляющий выход последнего соединен с выходом амплитудного детектора 5, под ключенного своим входом к выходу селективного усилителя 6, соединенного с выхода УУПКП Ц. Имеется также фильтр) 7 нижних частот, через который УУПКП соединен с регистратором 8. Термоанемометр работает следующим образом. Датчику 1 сообщаются с помощью вибратора 2 колебания с постоянными частотой ыо и амплитудой Вд. Эти колебания с выхода датчика 1, проходя через вторичную аппаратуру 3, модулируются по амплитуде тем больще, чем больше чувствительность термоанемометра приДанном i-м значении скороети V потока, обтекающего датчик dE/dV/V Vi. Синхронный, усилитель 6, настроенный на частоту (JJQ, выделяет эти модулированные колебания, а амплитудный детектор 5 - огибающую, амплитуда которой i/ |где ЕО clE/dV/V 0; F.udE/dV/V и ,-, как это видно из фиг,2 сигнал , поступая ;.на управляющий вход УУПКП Ц, изменяетего коэффициент передачи так, что постоянная составляющая сигнала вторичной аппаратуры 3 изменяется в УУПКП k в точке и соответствует линейной зависимости (v). Сигнал (V) с выхода УУПКП через фильтр 7 нижних частот поступает на регистратор 8, где фиксируются отсчеты в линейном масштабе. Частота среза фильтра нижних частот выбирается ниже ибо чтобы избежать искажений сигнала PQ з выходе синхронного усилителя 6. Таким образом, для работы устройства, реализующего предлагаемый способ линеаризации сигнала термоанемометра, не нужно знать конкретную градуировочную таблицу (кривую) при переходе на другой датчик, достаточно скорректировать начальное (нулевое) показание регистратора и задать одно значение скорости потока для установления масштаба регистратора 8. Формула изобретения Термоанемометр, содержащий датчик, закрепленный на вибраторе, вторичную аппаратуру, подключенную к датчику, и регистратор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет адаптивной линеаризации-выходной характеристики термоанемометра, в него введены управляемый усилитель с переменным коэффициентом передачи, фильтр нижних частот, селективный усилитель и амплитудный детектор, при этом вход управляемого усилителя с переменным коэффициентом передачи подключен к выходу вторичной аппаратуры термоанемометра, а выход через фильтр нижних частот - к регистратору и селективному усилителю, выход которого через амплитудный детектор соединен с управляющим входом управляемого усилителя с переменным коэффициентом передачи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Миллер Д.Е. Простой проволочный термоанемометр с линеаризацией показаний.-Труды американского общества инженеров-механиков, 1976, fP Ц, с.266-270. 2.Научно-исследовательское оборудование 1975-1976 гг. ДИСА Электроник А/с, , Сковлунде, Дания (прототип).

(J