Термоанемометр Советский патент 1986 года по МПК G01P5/12 

Изобретение относится к измери- тапьной технике и может быть исполь зовано для измерения скоростей потоков , .

Цель изобретения - уменьшение погрешности измерения.

На чертеже представлена схема термоанемометра.

Термоанемометр содержит блок питания 1, регулировочный резистор 2, чувствительный элемент, - нагретую проволочку 3, конденсатор 4, усилитель 5, трансформатор 6, частотомер 7, резисторы 8 и 9, гальванометр 10

Устройство работает следующим образом,

Проволоч.ку 3, включенную в электрическую схему, как показано на чертеже, помещают в поток жидкости или газа. Усилитель 5 выключают и измеряют холодное сопротивление проволоки. Для этого, регулируя резистор 2 задают в проволочке такой ток, чтобы ее температура превышала температуру потока не более чеЙ1 на 10 - 20 К, Затем подбором величины резистора 9.при одинаковых резисторах 8 балансируют мост, образованный проволочкой 3 и резисторами 8 и 9, т,е добиваются нулевого значения тока через гальванометр 10, В таком положении величина резистора 9 равна значению сопротивления проволочки. После этого выбирают величину перегрева проволочки, например, равную 1,8 - 2 и увеличивают величину резистора 9 Соответственно в 1,8- 2 раза. Затем,сохраняя это значение величины резистора 9, регулируют резистор 2 так, чтобы ток через гальванометр 10 снова стал нулевым. В этом положении через проволочку течет рабочий ток и ее темпердтура существенно (на 200 - 300 К) превы- шает температуру потока. После этого включают усилитель 5 и подбирают коэффициенты передачи усилителя 5 и цепи обратной связи (трансформатор 6) так, чтобы в контуре обратной связи возникли автоколебания. Частота этих автоколебаний определяется величиной емкости 4 и величино постоянной времени, характеризующей тепловую инерцию проволочки 3, Реактивное сопротивление проволочки 3 носит индуктивный характер, поэто му

ВНШШИ Заказ. 4118/43 .

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

247759г

контур, образованный проволочкой 3 и емкостью 4, является эквивалентам параллельного колебательного контура с нелинейной индуктивностью,, Под5 бором величины коэффициента передачи последовательной цепи обратной связи (усилитель 5, трансформатор 6) всегда можно добиться того, чтобы в указанном колебательном контуре усtO тановились гармонические автоколебания .с частотой, близкой к собственной частоте этого контура. Поскольку эта собственная частота зависит от постоянной времени проволочки, а

последняя, в свою очередь, однозначно определяется скоростью потока, частота автоколебаний тоже будет зависеть от скорости потока. Зная гра- дуировочную зависимость частоты от

скорости потока и измеряя частоту автоколебаний, можно определить значение скорости потока. При этом при любом значении скорости потока амплитуда автоколебаний может быть сделана существенно большей среднеквадратичного значения электронных шумов, возникающих в проволочке 3 и усилителе -5, поэтому указанные шумы будут слабо влиять на значение частоты автоколеба шй, т,е. будут вносить малые помехи в результаты измерений

Формула изобретения

. Термоанемометр,содержащий последовательно соединенные источник питания, егулировочный резистор и мост постоян- ого токае чувствительным элементом, подключенным одним концом к измерительной диагонали, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерений, в него введены конденсатор, трансформатор, усилитель и частотомер, при этом вторичная обмотка трансформатора одним концом подключена к чувствительному элементу, а вторым - к одной из точек диагонали питания.моста, подключенной к входу усилителя, конденсатор включен в то же плечо моста 11араллельно чувствительному элементу и вторичной обмотке трансформатора, первичная .обмотка одним кон- .цом подключена к -второй точке диагонали питания моста, а вторым - к вы- ходу усилителя, присоединенного к входу частотомера.

Подписное

Изобретение относится к измери- тельйой технике, может использоваться для измерения скоростей потоков. Цель изобретения - уменьшение погрешности измерения. Реактивное сопротивление проволочки 3 носит индуктивный характер, поэтому контур, образованный проволочкой 3 и емкостью 4, является эквивалентом параллельного колебательного контура с нелинейной индуктивностью. Подбором величины коэффициента передачи последовательной цепи обратной связи, образованной усилителем 5 и трансформатором 6, добиваются того, чтобы в колебательном контуре установились гармонические автоколебания с частотой, близкой к собственной частоте этого контура. Поскольку эта собственная частота зависит от постоянной времени проволочки 3, а последняя, в свою очередь, определяется скоростью потока, частота автоколебаний будет зависеть от скорости потока. Зная градуировочную завися- ; мость частоты от скорости потока и измеряя частоту автоколебаний, опре-, деляют значение скорости потока. 1 ил. D1 QD