Термоанемометр Советский патент 1957 года по МПК G01P5/12 

Предметом изобретения является термоанемометр для измерения скоростей и пульсаций скоростей в воздушных и водных потоках при лабораторных и полевых исследованиях.

Отличие предлагаемого тер оанемометра от известных заключается в том, что, с целью уменьшения мощности генератора высокой частоты, нить насадка питается еще и от дополнительного источника постоянного тока, а с целью внесения коррекции на инерционность нити, применен фильтр низкой частоты и дифференцирующий контур с переходной функиией, соответствующей закону теп.повой инерции нити, сигнал с которого подается на усилитель.

На чертеже приведена принципиальная блок-схема термоанелюметра.

Нить накала на специальном насадке по.мещается в исследуемый поток воздуха или жидкости. На нить J с генератора 2 подается напряжение несущей частоты, причем частота этих колебаний должна быть на порядок, а еще лучще на два порядка выше частоты возможных пульсаций скорости потока. Для того, чтобы достигнуть оптимального теплового режима нити, не увеличивая .мощности генератора несущей частоты 2, на нить подается ток предварительного накала нити от дополнительного расточника постоянного тока. При изменениях скорости потока (пульсациях) происходит изменение электрического сопротивления нити и, следовательно, падение напряжения от тока как переменной составляющей (несущей частоты), так и постоянной составляющей (тока накала ниги). Это падение напряжения, снятое с нити, подается на вход первичного усилителя 3 и после усиления на фильтры - фильтр высокой частоты 4, и фильтр низкой частоты 5.

Переменная составляющая (несущая частота), выделенная фильтром высокой частоты, подается на одну из первичных обмоток дифференциального трансформатора 6.

На другую первичную обмотку подается напряжение непосредстзеино с генератора несущей частоты 2, таки1М образом, чтобы магнитные потоки в сердечнике трансформатора, образованные токами в обеих пергичных обмотках, вычитались. Разность токов, пропорциональная изменению сопротивления нити, трансформируется во вторичную обмотку и подается на вход вторичного усилителя 7, на выходе которого находится регистрирующий прибор 8, например, щлейфовый осциллограф.

Компенсация тепловой инерции нити насадка достигается следующим образом. Составляющая падения напряжения на нити, обусловленная постоянным током накала, выделенная фильтром низкой частоты 5, через дифференцирующий контур 9 подается на вход вторичного усилителя 7 как дополнительный сигнал.

Таким образом, н.а вход вторичного усилителя 7 подаются два сигнала: один - пропорциональный изменению сопротивления нити / насадка и другой - пропорциональный скорости изменения этого сопротивления.

Следовательно, на выходе этого усилителя (т. е. на входе регистрирующего прибора) напряжение несущей частоты пропорционально изменению сопротивления нити насадка с автоматически внесенной коррекцией на тепловую инерцию нити.

Так как изменение электрического сопротивления нити пропорционально изменениям скорости исследуемого потока, то в конечном итоге можно определить скорости потока и их пульсации.

Предмет изобретения

1.Термоанемометр, в конструкцию которого входят насадок с нитью, питаемой генератором высокой частоты, усилитель, фильтр высокой частоты и регистрирующий прибор, отличающийся тем, что, с целью уменьщения мощности генератора высокой частоты, необходимой для нагрева нити, применен дополнительный источник постоянного тока.

2.Термоанемометр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью внесения при измерениях коррекции на инерционность нити, применены фильтр низкой частоты и дифференцирующий контур, сигнал с которого поступает на усилитель.