Термоанемометрическая измерительная система Советский патент 1985 года по МПК G01P5/12 

Изобретение относится к измери тельной технике и может быть использовано для проведения технических и аналитических измерений в газовых средах. Известны термоанемометрические устройства, содержащие чувствительный элемент и нагреватель s виде катушки индуктивности с ячейкой, сообщаемой с исследуемой средой ij . Недостатками этих устройств являются малая точность и чувствительность измерения, а также невозмс К ность измерения состава исследуемой среды. Наиболее близкой к изобретекию по технической сущности является тер моанемометрическая измерительная сис тема, содержащая четьтре термраяемометрических чувствительных элемента, соединенных в электрическую схему измерительного моста с вторичным прибором, систему подвода я отвода исследуемой среды с ламинарньми и двумя тзгрбулентными ограничивающими дросселями и термоане мометрическую ячейку, выполненную в виде камеры с торцовыми штуцера- Nffl, в которой установлен термоанемометрический чувствительный элемент 2. , К недостаткам устройства относятся большая инерционность измерения, обусловленная тепловыми переходными процессами, и низкая точность измерения. Цель изобретения - повьшение точности и уменьшение инерционности измерения. Для достижения поставленной цели .термоанемометрическая измерительная система, содержащая четыре термоанемометрических чувствительных элемента, соединенных вэлектрическую схему измерительного моста с вторичным прибором, систему подвода и отвода исследуемой среды с двумя ламинарными и турбулентными ограничивающими дросселями и термоанемометрическую ячейку, вьшолнен ную в виде камеры с торцовыми штуце рами, в .которой установлен термоане мометрический чувствительный элемен снабжена тремя дополнительными термоанемометрическими ячейками, приче две термоанемометрические ячейки, чувствительные элементы которых раз мещены в против.оположных плечах электрического измерительного моста 3 соединены с системой подвода исследуемой среды через ламинарные ограничиваюш 1е дроссели, а другие две термоанемоматрические ячейки соединены через турбулентные ограничиваюпще дроссели. Кроме того, система подвода и отвода ис.следуемой среды снабжена стабилизаторами давления,, установленными на входе и выходе среды в систему. На чертеже представлена схема системы. Термоанемо1:1етрическая измерительная система содержит термоанемометриг ескиг ячейки 1-4, выполненные в виде камер 5-8 с торцовыми штуцерами 9-16, Внутри каждой камеры размещены чувствительные элементы 17-20, соединенные в мостовую измерительную схему снабженную вторичным прибором 21, Система подвода анализируемой вреды выполнена на дросселях 22-25, причем через однотипные дроссели. осуществляется подвод среды к ячейкам, чувствительные элементы которых включены в противоположные плечи мостовой измерительной схемы. Система подвода анализируемой среды снабжена стабилизаторами 26 и 27 давления соответственно на входе и на выходе среды в систему. Термоанемометрическая измерительная система работает следукшвш образом. Анализируемая среда через стабилизатор 26 давления и дроссели 22-25 поступает в термоанемометрические ячейки 1-4. Дроссели 22-25 подобраны таким образом, что при концентрации анализируемой среды, соответствующей началу диапазона измерения, через термоанемометрические ячейки 1-4 протекает одинаковое количество анализируемой среды, в результате чего чувствительные элементы, нагреваемые проходящим через них током, одинаково охлаждаются За счет теплоотдачи в окружающую их анализируе1 ю среду. При этом температура чувствительных элементов, определяемая при постоянном нагреве теплофизическими свойствами анализируе- мой среды и скоростью ее движения в камерах ячеек, одинакова, сопротивления их равны, электрическая измерительная мостовая схема уравновешена. При изменении концентрации

i 1

анализируемой среды газодинамические сопротивления разнотипных дросселей изменяются с разным градиентом, а соответственно с этим изменяются и протекающие через дроссели расходы анализируемой среды, В результате, этого чувствительные элементы в ячейка-х, подключенных к разнотипным дросселям, охлаждаются неодинаково, поэтому их температуры принимают разные значения и соответственно

1360834

изменяются сопротивления чувствительных элементов. Это воспринимается электрической измерительной схемой и вторичным прибором. Таким об- разом, каждому составу анализируемой среды, соответствует определенное показание вторичного прибора 21.

Термоанемометрическая измерительная система обеспечивает более высокую точность измерения и меньшую инерционность измерения.

7