Устройство для измерения параметров потока Советский патент 1984 года по МПК G01F1/00 

1 П, ff

1

00

К фотоприем

00

ел Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения параметров потока, например расхода и состава газообразных и жидких веществ. Известны устройства, предназначенные для измерения и регулирования расхода и. состава газообразных и жидких веш,еств, в которых в качестве чувствительного элемента используются термочувствительные элементы, включенные по мостовой или компенсационной схеме и создающие напряжение разбаланса, возникающее при охлаждении или нагреве подогреваемой трубки, по которой пропускают расходуемое или анализируемое вещество I. В данных устройствах величина выходного электрического сигнала функционально связана с величиной расхода вещества или его составом, поскольку как изменение потока вещества, так и изменение его состава вызывает изменение температуры трубки и, следовательно, разбаланс схемы и формирование сигнала, пропорционального изменению измеряемой величины. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения параметров потока, содержащее проточный калиброванный канал, выполненный в виде двух паралле.льных сообщающихся между собой посредством перемычки на концах трубок, нагреватель и оптический узел съема сигнала 2. Однако известное устройство имеет сложную конструкцию. Цель изобретения - упрощение конструкции устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения параметров потока, содержащем проточный калиброванный канал, выполненный в виде двух параллельных сообщающихся между собой посредством перемычки на концах трубок, нагреватель и оптический узел съема сигнала, обе трубки заключены в корпус с основанием, при этом перемычка жестко закреплена в основании корпуса, а трубки выполнены из материала с идентичными коэффициентами линейного расширения и пропущены сквозь стенки корпуса с возможностью продольного перемещения, причем оптический узел съема сигнала выполнен в виде изолированных отрезков волоконных световодов, жестко закрепленных на параллельных трубках проточного канала перпендикулярно им, а нагреватель расположен на одной из трубок. На фиг. 1 представлена конструктивная схема устройства для измерения параметров потока; на фиг. 2 - узел подвижного закрепления трубок. Устройство содержит нагреваемую трубку 1, ненагреваемую трубку 2, перемычку 3, нагреватель 4, корпус 5 с основанием б, оптический угил съема сигнала, выполненный в виде изолированных отрезков волоконных световодов 7 и 8, держатели 9 и 10 концов волоконных световодов, узел 11 гюдвижного соединения трубок с корпусом, прижимную планку 12 и винты 13. Узел подвижного закрепления трубок 1 и 2 выполнен таким образом, что зазор между трубкой 1 и корпусом 5 полностью исключен. Это достигается путем использования не цилиндрических, aV-образных направляющих (фиг. 2). Трубка 1 или 2 помещена в V-образную канавку и прижимается к стенкам канавки планкой с помощью винтов или специальной пружины (не показано). Таким образом, перекос трубок 1 и 2 невозможен. Исключено также любое случайное перемещение трубки, так как в направлениях, перпендикулярных оси трубки, меж ду направляющими стенками канавки, прижимной планкой и трубкой зазора нет. В таких направляющих трубка может только удлиняться или укорачиваться, что и необходимо для нормальной работы датчика. С магистральным трубопроводом датчик может быть соединен как гибким щлангом, так и металлической трубкой, согнутой в виде пружинящей петли или витка, обеспечивающей возможность микронных перемещений. Устройство работает следующим образом. Контролируемый поток поступает в трубку 1 с нагревателем 4 через размещенную параллельно ей нагреваемую трубку 2 и перемычку 3, при этом трубки 1 и 2 выполнены идентичными с одинаковыми коэффициентами линейного расщирения. Контролируемый поток охлаждает трубку 1, что приводит к уменьщению ее длины, и, следовательно, перемещению закрепленного на ее подвижном конце держателя 9 волоконных световодов 7 относительно близко расположенных концов волоконных световодов 8 на держателе 10. Сдвиг концов световодов 7 относительно концов световодов 8 приводит к изменению светового потока через волокна, т. е. к формированию оптического сигнала, амплитуда которого функционально связана с расходом контролируемого потдка. Оптический сигнал не подвержен влиянию электромагнитных помех и передается по линии связи к регистрирующему прибору, а при необходимости автоматическому устройству, управляющему исполнительным механизмом, регулирующим расход вещества. В предлагаемом устройстве кроме измерения расхода возможно измерение состава потока при обеспеч- г.и постоянства расхода. При постоянном расходе изменение состава вещества изменяет его тепловые характеристики и, следовательно, температуру подогреваемой трубки, что, в сиою очорель. приводит к изменению ее длины и формированию светового сигнала, npoiiopHMOHii.ibHoго изменению состава вешествл.

Предлагаемое устройство 11о; во:1яет дистанционно измерять расход и состав жидких и газообразных веществ при наличии

сильных : лсктромагиитных помех, просто но конструкции, имеет высокую чувствительность и может быть использовано во многих отраслях народного хозяйства, в частности в микроэлектронике при изготовлении полупроводниковых приборов и интегральных схем.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПОТОКА, содержащее проточный калиброванный канал, выполненный в виде двух параллельных сообщающихся между собой посредством перемычки на концах трубок, нагреватель и оптический узел съема сигнала, отличающееся 1;ем, что, с целью упрощения конструкции, обе трубки заключены в корпус с основанием, при этом перемычка жестко закреплена в основании корпуса, а трубки выполнены из материала с идентичными коэффициентами линейного расщирения и пропущены сквозь стенки корпуса с возможностью продольного перемещения, причем оптический узел съема сигнала выполнен в виде изолированных отрезков волоконных световодов, жестко закрепленных на параллельных трубках проточного канала перпендикулярно им, а нагреватель расположен на одной из трубок. Ю

Фиг.2