Тахометрический измеритель скорости движения воздуха Советский патент 1985 года по МПК G01P5/07 G01F1/75 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к тахометрическим анемометрам, и может быть использовайо для автоматического контроля скорости движения воздуха в вентиляционных системах, в том числе при контроле утечек в шахтных вентиляционных сетях. Целью изобретения является исключение порога трогания крыльчатки и расширение диапазона измерения в области мальк скоростей. На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства } на фиг.2 формы импульсов в характерных точках схемы. Тахометрический измеритель содержит литую крыльчатку 1 из полистирола, торцы лопастей которой армированы пластинами 2 из магнитомягкого материала, обечайку 3, катушку 4 индуктивности, включенную в контур генератора 5, детектор 6, усилитель 7, формирователь 8 импул сов, измеритель 9 частоты импульсов , блок 10 питания, дифференцирую щую цепочку 11, транзисторный ключ 12 и катушку 13 электромагнита. Предлагаемый измеритель работает следующим образом. При неподвижной крыльчатке ампли туда переменного сигнала, вырабатыв емого генератором 5, постоянна и поэтому на выходе детекторов 6 отсутствует низкочастотная составля щая сигнала:. При вращении крыльчатки торцы лопастей, приближаясь к се дечнику катушки, включенной в генераторный контур, ухудшают добротнос последней, что приводит к уменьшени амплитуды генерируемого сигнала, при этом на выходе детектора 6 появятся низкочастотные импульсы (фиг.2. кривая 14), которые через усилитель 7 поступают на формирователь 8, вырабатьшающий прямоугольные импульсы (фиг.2,кривая 15). Импульсы с формирователя 8 поступают на.вход измерителя 9 частоты импульсов, который представляет .собой интегратор и может бытьреализован например, так как в прототипе, и через дифференцирующую цепочку 11 управляют работой транзисторного ключа 12, в коллекторного цепь которого включена катушка 13 электромаг нита. При подходе торца лопасти крыльчатки к сердечнику генераторной катушки 4 формирователь 8 импульсов переключается и через дифференцирующую цепочку 11 кратковременно открывает ключ 12, который подключает катушку 13 электромагнита к блоку 10 питания (форма импульсов на катушке 13 представлена кривой 16, фиг.2). За счет установки катушки 13 электромагнита со сдвигом относительно катушки 4 индуктивности генераторного контура на угол, кратньй величине угла между лопастями крыльчатки, импульс на катушке электромагнита возникает в момент приближения армированной лопасти и создает крутящий момент, обеспечивающий стабильную частоту вращения крыльчатки 1 при нулевой скорости воздушного потока. При воздействии спутного воздушного потока, частота вращения крьшьчатки возрастает, причем, учитывая, что момент трения в опорах скомпенсирован вращающим моментом катушки электромагнита, при-, рост частоты вращения крыльчатки возникает при скоростях воздушного , потока, близких к нулю. Установка катушки электромагнита со сдвигом относительно катушки индуктивности генераторного контура на угол, кратный величине угла между лопастями крыльчатки, обеспечивает постоянство подкручивающего момента независимо от направления вращения крыльчатки, что обеспечивает некрнтичность работы измерителя от направления воздушного потока. При включении измерителя необходимо предварительно придать крьтьчатке нужное направление вращения, совпадающее с направлением ее вращения от измеряемого воздушного потока. I Применение предлагаемого измерителя по сравнению с прототипом позволяет измерять малые скорости движения воздуха, что особенно важно при контроле проветривания тупико- , вых забоев шахт, опасных по газу и пыли, а также контролировать утечки воздуха через выработанные пространства и вентиляционные сооружения шахт и рудников и разрабатьшать мероприятия по их снижению.

/v A

I IM

/

.