Термоанемометрический измеритель профиля скорости потока Советский патент 1986 года по МПК G01P5/12 

1244594

ные цифровые величины термоанемомет- состава и кинематической вязкости ра 5 регистрируются в ЦВБ 6, выход- «сследуемой среды. Дано математичес- ная величина которого не зависит от кое обоснование операции вычисления, температурыj давления, химического 1 ил.

Изобретение относится к измери- тецьной технике и может быть использовано при исследовании пространственных распределений скоростей газовых и жидкостных потоков.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На чертеже представлена структув- ная схема предлагаемого термоанемо- метрического измерителя профиля скорости потока.

Термоанемометрический измеритель профиля скорости потока содержит два обратимых электроакустических преобразователя 1 и 2, первичный преобразователь термоанемометра 3, ультразвуковой импульсный измеритель 4 скорости потока, термоанемометр 5, цифровой вычислительный блок 6, синхронизатор 7, блок 8 линейного перемещения и регистрирующее устройство 9.

Термоанемометрический измеритель профиля скорости потока работает следующим образом. . ;

Обратимые электроакустические преобразователи 1 и 2 размещают на крайних точках прямой траектории перемещения первичного преобразователя цифрового термоанемометра 3, причем траекторию перемещения устанавливают под углом, близкимсС 15 к направлению скорости потйка (см.чертеж).

В каждом цикле измерения с помощью обратимых электроакустических преобразователей 1 и.2 поток зонди- руется ультразвуковыми импульсами в направлении и против направления потока.

Ультразвуковой импульсный измеритель 4 скорости потока определяет оценку MyJ усредненной в интервале 0,d, (где d - расстояние между крайними точками траектории перемещения первичного преобразователя тер моанемометра 3), скорости потока

(X)dX,

(1)

где Vx - распределение скорости потока по оси X.

За время каждого цикла измерения ультразвуковой импульсный измеритель 4 скорости потока вьщает п оценок Myi , которые записываются в устройство памяти цифрового вычислительного

блока 6.

Одновременно блок 8 линейного.перемещения передвигает первичный преобразователь термоанемометра 3 по прямой траектории в интервале o,dj

по оси X и одновременно выдает значения X/ координаты первичного преобразователя термоанемометра 3 на вычислительный блок 6. Выходнь е цифровые величины термоанёмометра 5

регистрируются в устройстве памяти вычислительного блока 6. За время каждого цикла измерения термоанемометр 5 вьщает цифровых величин М 71 (, 2...т), при этом

, MTi--kV(X)|Xt, (2)

где k - крутизна характеристики образования термоанемом ёт ра 5, зависящая от физических и химических характеристик исследуемого потока; ZV(X)/X t - локальная скорость потока в зоне, координр1та которой Xj,.

После за вершения процесс а перемещения первичного преобразователя термоанемометра 3 в интервале 0,d синхронизатор 7 вьщает команду запуска вычислительного блока 6, который выполняет операции вычисления, реализующие выражение

W:

1 Г

tin Г-1

1 г S

V(X)/Xi,(3)

.f где W - ц:1фровая выходная величина вычислительного блока 6, пропорциональная локальной скорости V(X)/X потока.

Далее цифровые величины W и Х вьиаются на регистрирующее устройство 9, которое регистрирует профиль скорости потока - зависимость величин Wt от величины Х|,. Этим заканчивается каждый цикл измерения.

Подставляя выражения 1 и 2 в 3 имеем .

k(Vx)/X t d O V(X)dX W: ..

I V(X)ciX

V(X)/X (4)

Согласно выражению (4) видно, что каждая выходная величина цифрового процессора 6 не зависит от величины k, т.е. результат измерения не зависит от температуры,давления химического состава, кинематической вязкости исследуемой среды.

Формула изобретения

Термоанемометрический измеритель профиля скорости потока, содержащий термоанемометр, соединенный с первичным преобразователем, связанным .6 блоком линейного перемещения, и /регистрирующее устройство, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерения, в него введены синхронизатор, два обратимых злектроакустических преобразователя, ультразвуковой импульсный измеритель скорости потока и цифровой вычислительный блок, реализующий функцию

Редактор Ю.Середа Заказ 3910/48

Составитель С.Дукор

Техред Л.Олейник Корректор С.Шекмар

Тираж 778 Подписное ВНЛИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

1244594

1 f

Мпп J -1

7-m--

Myj

л У1

i u

m

Ul

где WL - величина, пропорциональная локальной скорости потока в точке

m - число измерений, производи-

мых термоанемометром в интервале od, в котором определяется профиль скорости потока;

п - число измерений, производимых ультразвуковым измерителем за время цикла измерений;

Hfi - выходной сигнал термоанемометра;

М yj - усредненная скорость потока, определяемая ультразвуковым изгмерителем скорости потокаj причем обратимые злектроакусти- ческие преобразователи соединены с входащ ультразвукового измерителя скорости потока, выход которого соединен с одним из входов цифрового вычислительного блока, другие входы которого соединены с выходом термо- анемометра и выходом блока линейного перемещения, выход вычислительного блока соединен с регистрирующим устройством, а выход синхронизатора соединен с входами вычислительного блока, регистрирующего устройства, ультразвукового измерителя скорости и блока линейного перемещения, при этом обратимые электроакустические преобразователи расположены в конечных точках прямой траектории перемещения первичного преобразователя термоанемометра.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при исследовании пространственных распределений скоростей газовых и жидкостных потоков. Цель изобретения - повьшение точности измерения. Обратимые электроакустические преобразователи (ЭП) 1 и 2 размещают на крайних точках прямой траектории перемещения первичного преобразователя термоанемометра (ПТ) 3, траекторию перемещения устанавливают под углом л, 15 к направлению скорости потока. В каждом цикле измерения с помощью обратимых ЭП 1 и 2 поток зондируется ультразвуковыми импульсами в направлении и против направления потока. За время каждого цикла измерения yльтpaзвyкoвoiй импульсный измеритель 4 скорости потока выдает оценки скорости потока, которые записьшаются в устройство памяти цифрового вычислительного блока (ЦВБ) 6. Одновременно блок 8 линейного перемещения передвигает первичный ПТ 3 по прямой траектории и выдает координаты ПТ 3 на ЦВБ 6. Выходi (Л