Устройство для определения параметров турбулентности Советский патент 1985 года по МПК G06G7/57 

lii СО

ел Изобретение относится к гидроаэродинамике и измерительной техник и предназначено для определения интенсивности турбулентности и кинетической энергии е пульсаций ск рости wW е CV )где V - средняя скорость-турбулентного потока. Известно устройство для вычисления параметров турбулентности, содержащее датчик полной скорости, выходы которого подключены к входам первого и второго фильтров, выход первого фильтра соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с первым входом регулируемого усилителя, выход которого чере последовательно соединенные квадратор и интегратор подключен к первому входу блока сравнения, выход которого через первьй блок рассогла сования подключен к второму входу регулируемого усилителя, выход кото рого через последовательно соединен ные трет1-1й фильтр,, второй блок срав нения и второй блок рассогласования подключен к первому входу умножителя второй вход которого соединен с вых дом второго фильтра, выход умножите ля через переключатель соединен с вторым входом сумматора 0J и 2} . Недостатки устройства - сложност и плохие динамические качества, кот рые приводят к росту погрешности измерений. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устро ство для определения параметров турбулентности, содержащее датчик полной скорости, выход которого под .ключен к входам первого и второго фильтров, регулируемьш усилитель, вьпсод которого соединен с /входом пе вого квадратора,усилитель,интегратор переключатель, источник опорного напряжения и блок .сравнения, второй квадратор и функциональный преобразователь, причем выход второго филь ра через второй квадратор соединен с размыкающим контактом переключате ля , замыкающий контакт которого под ключен к выходу источника опорного напряжения, подвижньй контакт пере54ключателя соединен с первым входом блока сравнения, выход которого через последовательно соединенные интегратор и усилитель подключен к входу функционального преобразователя и к первому входу регулируемого усилителя, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра, выход функционального преобразователя является. выходом устройства. Данное устройство имеет сравнительно невысокую точность. Цель изобретения - повышение точности измерения. Указанная цель достигается тем, что в устройстводля определения параметров турбулентности, содержащее датчикполной скорости, выход которого подключен к входам первого и второго фильтров, первый и второй квадраторы, источник опорного напряжения, переключатель, блок сравнения и интегратор, причем выход второго фильтра через второй квадратор соединен с размыкающим контактом переключателя, замыкающий контакт которого подключен к выходу источника опорного напряжения, ПОДВИЖ-. ный контакт переключателя соединен с первым входом блока сравнения, выход которого подключен к входу интегратора, выход первого квадратора соединен с вторым входом блока сравнения, введен блок деления, выход которого подключен к входу первого квадратора, выход интегратора является выходом устройства и подключен к первому входу блока деления, второй- вход которого соединен с выходом первого фильтра. На чертеже представлена структурная схема устройства для определения параметров турбулентности. Схема включает датчик 1 полной скорости, первьй и второй фильтры 2 и 3, блок 4 деления, второй и первьй квадраторы 5 и 6, переключатель 7, блок 8 сравнения, интегратор 9, источник 10 опорного напряжения. Скорость турбулентного потока V преобразуется датчиком 1 полной скорости в электрическое напряжение U( K,V, где и, и К, напряжение на вьгходе и постоянньй коэффициент передачи. Фильтры 2 и 3 выделяют переменную Uj и постоянную U.J K.J K,V составляющие напряжения и, соответственно. Напряжение U 3 , 1 возводится в квадрат вторым квадратором 5 Uy К2 V2 и через подвижный контакт переключателя 7 поступает на вход блока 8 сравнения Напряжения с вькодов цервого фильтра Uj и интегратора и делятся в бл ке 4. Результат деления возводится в квадрат первым квадратором 6 и поступает на вход блока 8 сравнения Таким образом, на входе блока 8 сра нения будет напряжение U к.). А на его выходе напряжение U,. равно разности напряже :ний и - U5 ( к, K(v;/u,) VOНапряжение U сглаживается интегратором 9.Uq KoUg, поступает на вход делителя блока 4 деления и замыкает контур обратной связи устрой ства. В случае большого коэффициент передачи интегратора 9 К. напря жение и/, близко к нулю Kg(Kj,K2K,,)2/U| - ) о. 44 где черта означает сглаживание. Сле довательно, напряжение на выходе интегратора 9 равно 1 1 5 и прямо пропорционально интенсивности турбулентности вСО. Если подвижный контакт переключателя 7 занимает положение, показанное на чертеже пунктиром, то на вход блока 8 сравнения поступает постоянное напряжение U . В этом случае равенство (3) преобразуется к виду ) - on . а напряжение на выходе интегратора 9, с учетом К , равно и к,к, и прямо пропорционально кинетической энергии пульсаций скорости 6(2). Введение в предложенное устройстве блока деления и соответствующих связей позволило снизить приведенную погрешность измерения Е и е до 1,2%, что в два раза меньше погрешности прототипа.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ.ТУРБУЛЕНТНОСТИ, содержащее датчик полной скорости, выход которого подключен к входам первого и второго фильтров, первый и второй квадраторы, источник опорного напряжения, переключатель, блок сравнения и интегратор, причем выход второго фильтра через второй квадратор соединен с размыкающим контактом переключателя, замыкающий контакт которого . подключен к выходу источника опорного напряжения, подвижный контакт переключателя соединен с первым входом блока сравнения, выход которого подключен к входу интегратора, выход первого квадратора соединен с вторым входом блока сравнения, о и чающееся тем, что, с целью повышения точности, в устройство введен блок деления, выход которого подключен к входу первого квадратора, выход интегратора является выходом устройства и подключен к перво (Л му входу блока деления, второй которого соединен с выходом первого фильтра.