Способ измерения скорости потока Советский патент 1983 года по МПК G01P5/18 

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение при измерении скорости и связанных с ней параметров потока газа. или жидкости,, например, при проведеНИИ аэрогидродинамических измерений и исследований в расходометрии, а также при определении параметров движущегося относительно среды ;Объек та. , Известны способы измерения скорое ти потока газа или жидкости-с помощь меток, в качестве которых используют искусственно создаваемые флуктуации температуры, концентрации вещества, коэффициента преломления,; микро-и макрочастиц, электропроводности и т.п. Cl. Согласно этим способам для опреде ления скорости потока производят измерение временного интервала, в тече ние которого метка проходит фиксированное базовое расстояние. Недостатком указанных способов является нелинейность зависимости длительности временного интервала от скорости потока. Кроме того, выходной сигнал в виде временного инте вала в ряде практических случаев ока зывается неприемлемым для непосредст венного использования или преобразования. Известен также способ измерения скорости потока, при котором генерацию каждой последующей метки произво дят в момент регистрации приемников предыдущей, т.е. в этом.случае часто та генерации меток пропорциональна скорости потока и определяется соот юшением:где V - скорость потока; L - базовое расстояние между ис.точником и приемником меток Е 2 . ,Из соотношения (i) видно, что устрой ство, реализующее этот способ, имеет линейную выходную характеристику с крутизной, обратно пропорциональной величине. Недостатками такого способа являются узкий диапазон измерения, обусловленный сложностью регулировки КРУ тизны преобразования величины измеряемой скорости в частоту, и сложность.осуществления функциональных преобразований скорости, налримёр полу1ение выходного сигнала, пропор ционального квадрату скорости. Цель изобретения - расширение диапазона измерения и функциональных возможностей путем измерения дин 1мическихпараметров потока. Поставленная цель достигается тем что согласнЪ способу измерения скорости потока путем генерации меток с частотой, пропорциональной скорости, потока, и последукмцим измерением этой частоты формируют Импульсный сигнал постоянной амплитуда, передний фронт каждого из импульсов соответствует моменту генерации метки, а задний моменту ее регистрации, выделяют среднее значение этого импульсного сигнала и путем изменения частоты генерации меток доводят величину среднего зиачения импульсного сигнала до задаваемого поЁюгового уровня, причем соотношение амплитуды импульс- ного сигнала и величины задаваемого порогового уровня выбирают, исходя из Крутизны преобразования измеряв-мой скорости в частоту, а скорость потока определяю - по формуле N. ЬАо -оГ где L - базовое расстояние; АО - амплитуда импульсов; Ьо - задаваемый пороговый вровень среднего значения импульсного сигнсша; f - частота генерации меток, при которой среднее значение импульсного сигнала равно вёличинеОЬ. . Сущность предлагаемого способа заключается в том, что частота генерации меток прямо пропорциональна скорости потока, причем крутизна этой зависимости определяется соотношением амплитуды нормированных импульсов А,к заданному пороговому уровню UQ/которое можно легко изменять в значительных пределах. Кроме того, обеспечивая функциональную связь величин АО и Uoс другими параметрами потока, возможно осуществить функциональное преобразование скорости потока в частоту. Так, например, при формировании последовательности импульсов, амплитуда которых пропорциональна их дли- . тельности, можно получить выходной сигнал в виде частоты, пропорциональной квадрату скорости. Для определения расхода газа или жидкости необходимо устанавливать величину порогового уровня постоянной составляющей, пропорциональной произведению сечения потока на плотность газа или жидкости. При изменении величины пропорционально углу атаки можно определять подъемную силу движущегося относительно среды объекта и т.д. Для осуществления предлагаемого способа необходимо вьтолнить ,следующие операции: обеспечить периодический меток в контролируемый ток; зарегистрировать сигнал, возникающий на приемнике в результате его взаимодействия с меткой; сфОЕялировать импульсный сигнал с импульсами, например, прямоугольной формы, передний

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПОТОКА путем генерации меток с часто той f пропорциональной скорости потока, и последующим измерением этой частоты, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазо на измерения и функциональных возмож ностей путем измерения динамических параметров потока, формируют импульс ный сигнал постоянной амплитуды, передний фронт каждого из импульсов Y//7///A /// соответствует моменту генерации метки, а,задний - моменту ее регистрации, выделяют среднее значение этого импульсного сигнала и путем изменения частоты генерации меток доводят величину среднего импульсного сигнала до задаваемого порогового уровня, причем соотношение амплитуды импульсного сигнала и величины задаваемого порогового уровня выбирают, исходя из крутизны преобразования измеряемой скорости в частоту, а скорость потока определяют по формуле где L - базовое расстояние; AQ - амплитуда импульсов; ГЛ DO - задаваекий по|)оговый уровень среднего значения импульсного сигнала; f частота генерации меток, при S которой среднее значение импульсных сигналов равно вели чине Оо. ///Л « У//Л.