Датчик скоростного напора потока жидкости или газа Советский патент 1983 года по МПК G01P5/00 G01F1/28 

Изебретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано в экспериментальной гидромеханике.

По основному авт. св. 655971 известен.датчик скоростного напора потока жидкости или газа, содержащий воспринимающее тело в форме полусфероида и расположенный за ним с зазором обтекатель в форме конуса, причем воспринимающее тело представляет собой сегмент полусфероида, а конус со стороны, обращенной к воспринимающему телу, дополнен оставшейся частью полусфёроида 1.

Недостатком известного датчика является низкая точность измерений малых скоростей. Это обусловлено тем, что во-первых, за воспринимающим телом в полости обтекателя собирается воздух, в результате чего датчик реагирует на быстрые изменения избыточного статического давления. Во-вторых, так как при Majrnjx скоростях потока, например, дЛя жидкости, меньших Л,5 м/с, при диаметре воспринимающего тела, меньшем 0,5 см, нарушается регулярный отрыв потока с поверхности обтекателя, а зона отрыва вихрей расширяется, в полости за воспринимающим телом возникают пульсации Давления, в резульг тате чего также снижается точность j измерений.

Целью изобретения является повы шение точности измерений малых ростей потоков жидкости.

Поставленная цель достихается тем,что в датчике скоростного напора потока жидкости или газа.,часть повёрхност-и обтекателя, примыкающая к воспринимакадему телу, выполнена проницаемой на участке длиной не мейее 0,15 от диаметра основания конуса обтекателя и не более длины обтекателя в осевом -направлении до основания конуса.

Проницаемость участка может быть обеспечена равномерно расположенными по окружности сквозными отверстиями, при этом площадь отверстий должна . составлять не менее 20% от всей плсхцади проницаемого участка;

На чфтеже представлен датчик, общий вид в разрезе.

Датчик скоростного напора потока жидкости или газа содержит воспринимающее тело 1 в форме сегмента t полусфероида с. пространственным , равным или меньшим 90., обтекатель 2 со сквозными отверстиями 3, включающий оставшуюся часть полу сфероида 4 и конус 5. Измерительный преобразователь датчика содержит консоль б с наклеенными тензорезистораым 7, шток В, на котором закреП лено воспринимающее тело If к комусп

ную гайку 9, фиксирующую шток на консоле. Тензорезисторы 7 покрыты герметике для изоляции от воздействия жидкости.

Датчик скоростного напора потока жидкости или газа работает следующим образом.,

Поток жидкости или газа воздействует на воспринимающее тело. За счёт выполнения воспринимающего тела S форме сегмента полусфёроида, коэффициент лобового сопротивления практически не меняется при различных режимах обтекания, кроме того, поток открывается только с поверхности обтекателя, что значительно уменьшает уровень пульсаций давления на воспринимающем теле, возникающих за счет ,

Вследствие того, что в реальном датчике не возможно сделать nepeijieщения воспринимающего тела бесконечно малыми при воздействии потока, между воспринимающим телом и началом обтекатели возникает ступенька, на которой возникают местные нерегулярные ОТ1Ж1ВЫ потока. Это приводит к возрастанию паразитных пульсаций, действуняцих на кормовую частЬ воспринимающего тела. Для уменьшения влияния паразитных пульсаций на точность измерений, участок обтекателя, расположенный непосредственно за вocпpини taющим телсм выполнен проницаемым. Благодаря такому выполнению, пульсации давления, действую ише на кормовую часть воспринимающег .тела, осоедняются по поверхности, и уровень паразитных пульсаций регистрируемых датчиком уменьшается. Крсяче того, выполнение участка поверхности обтекателя пронйцаемйым способствует тому, чтр&л в полости преобразователя не было воздуха. Вследствие этого частотная характеристика датчика не изменяется Так как не меняются присоединения массяг жидкости. Проницаемость может быть обеспечена путем создания сквоз кых отверстий, равномерно расположенных по окружности, а так как угловые переА4ещейия точки нерегулярного отрыва потока со сферической части .обтекателя могут достигать +8 %10, то длина проницаемого участка должна составлять не менее р г15 от диа|метра основания конуса обтекат1аля. Чтобы проницаемый участок н был расположен в зоне интенсивного вихг реобразования в кормовой части Обтекателя длина проницаемого участка не должна быть более длины-.обтекателя в осевом направлении до основного конуса. Площадь отверстий должна составлять не менее 20% от всей плсщади проницаемого участка. При такдй плсицади, как прказали экспери менты на диаметрах корпуса 6-15 мм.

происходит быстрое вытеснение воздуха из полости преобразователя.

&«юлиение измерительного преобразователя в виде цсонсоли с наклеенными тензорезисторами упрощает конструкцию датчика, а выполнение гайки, фиксирующей шток на койсоле, конусиой уменьшает демпфирование подвижных частей преобразователя.

которые перемецгиотся в полости пре образоватеяя.

Указанные усовершенствования поэ воляют повысить точность измерений меишх скоростейпотоков жидкости, упростить конструкцию датчика и использовать в качестве вторичной измерительиой аппаратуры стандартные тензометрические усилители.

1. ДАТЧИК СКОРОСТНОГО НАПОРА ПОТОКА ЖИДКОСТИ ИЛИ ГАЗА ПО авт. св. №655971, отличающий-, с я тем, что, с целью повышения точности измерений малых скоростей потоков жидкости, часть поверхности обтекателя, примыкающая к воспринимающему телу, выполнена проницаемой на участке длиной не менее 0,15 от диаметра основания конуса Обтекателя и не более длины обтекателя в Осевом направлении до основания конуса. 2. Датчик по п. 1, от ли ч а ющ и и с я тем, что проницаемость поверхности обтекателя обеспечена равномерно расположенными по окружности сквозными, отверстиями, при этом плсздадь отверстий составляет не менее 20% от площади проницаемого участка. (Л с э S5 1 х li Ю