Устройство для измерения скорости газового потока Советский патент 1986 года по МПК G01P5/16 G01P5/12 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано рля измерения скорости воздушных потоков,

Целью изобретения является повышение точности и надежно сти измерения скорости газового потока,

1а чертеже схематически представ лена конструкция устройства.

Устройство состоит из отсеков 1 и 2, чувствительных элементов 3 и 4, камеры 5, втулки 6 с дросселями 8, напорной трубки 9, приемного 10 и выходного 11 каналов. Отсеки и 2 соединены между собой параллельно , К их выходу подсоединена камера 5. В отсеке 1 и камере 5 по их осям, расположенн1з1м параллельно направлению движения измеряемого воздупшого потока, установлены чувствительные элементы 3 и 4 соответственно , Втулка 6 имеет набор парных дросселирующих отверстий 7 и 8 и установлена так, что эти отверстия расположены на выходе отсеков 1 и 2 и отцентрованы. Про -очные отсеки и 2 и непроточный отсек 12 соединены с напорной трубкой 9 риемным 1U и выходным 11 каналами.

Устройство работает следующим ббразом.

Для производства измерений скорости воздушного потока в трубопроод вводят напорную трубку 9 и расолагают в его сечении навстречу отоку.

Скорость воздушного потока в рубопроводе определяют по формуле

V,p ,

(1)

К - постоянный коэффициент напорной трубки 9;

h - разница, динамического и статического давленийу входного центрального отверстия и боковых радиальных отверстий напорной трубки 9. результате действия h по канаустройства проходит воздушньШ к, т.е. справедливо

hvRQ% R - аэродина шческое сопротивление всех каналов устройства;

Q - расход воздуха в этих каналах.

12050222

При смене калиброванных отверстий дросселей 7 и 8 для заданной точности необходимо поддерживать Q con 5i для некоторого значения тр, ; S т.е. соблюдать следующее условие:

R-V Ro

(3)

где Я - аэродинамическое сопротивление каналов напорной трубки 9 и соединительньк каналов 10;

R(j- аэродинамическое сопротивление параллельно соединенных проточных отсеков 1 и 2 с учетом аэродинамических сопротивлений R и Rg дросселей 7 и 8.

При RT, R s и R, RK(

аэродинамическое сопротивление отсеков 1 и 2) из (З) следует .

где

,

1

-Jj-.

1

г

t ll „ Ь - R,

сопротивлений дросселей , Согласно (З для лив о

С4)

коэффициенты

7 и 8.

справеди Г.

r.-f -l:rfet

,,Ш.,(5) (6)

где 5„

5, , В

и 2

секов 1 7.и 8.

Подставив получим

площади сечения от- и отверстий дросселей

(5) и (6) в (4),

а а 2- 05„-0,765,

(7)Скорость воздушного потока в отсеке 1 в месте установки чувстви- .тельного элемента 3 с учетом 1 и , определяют по формуле

. lejiJ

|(2)

К

ъ,

Q

-г к V

4R7

(8)

где kjj - постоянный для некоторого диапазона коэффициент.

Меняя местами пары отверстий дросселей 7 и 8, сечения которых определяют по (7), т.е. дискретно

изменяя величину К

(8),

можно

весь необходимый диапазон измерения разбить на N диапазонов, т.е. для

3

определенного поддиапазона измерения скорости потока воздзгха использовать только одну пару отверстий с заданньми диаметрами. Диапазон измерения для самого малого значения скорости потока соответствует наибольшему диаметру отверстия дросселя 7 и наименьшему диаметру отверстия 8, При измерении больших по величине скоростей движения воздуха необходимо уменьшать диаметр отверстия 7 и увеличивать диаметр отверстия 8. Это осуществляется поворотом дросселя 6 на заданный угол путем смены пары отверстий 7 и 8. В зависимости от величины скорости воздушного потока в отсеке 1 изменяется теплоотдача нагретого чувствительного элемента , т.е. его электрическое сопротивление. Теплоотдача чувствительного элемен- ;та 3 зависит от температуры воз- |душного потока. Для дальнейшей компенсации влияния изменений тем05022

пературы воздушного потока в электрической схеме термоанемометра используют второй аналогичный чувствительный элемент 4, у которого

5 изменение электрического сопротивле ния зависит только от изменений температуры потока воздуха, так как он не омьшается потоком воздуха. Применение предлагаемого устрой10 ства позволяет повысить точность

измерения благодаря исключению влияния действия температуры окружающей среды и действия тепловой конвекции при расположении устройства

15 в горизонтальном или вертикальном положении (соответствующее размещение каналов, камеры и чувствительных элементов), а также повысить надежность работы всего устройства.

20 Кроме того, при наладке и ремонте устройства нет необходимости в подборе чувствительных элементов по их статическим и динамическим характеристикам.

V

внчипи

Тираж 896

Заказ 8521/45 Подписное

Филиал ШШ Патент,

г. Ужгород, ул. С юсяткая 4