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

1 1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для термоанемометрии газовых потоков. .

Цель изобретения - расширение частотного диапазона измерения температурных пульсаций при одновременном расБшрении эксплуатационных возможностей устройства.

На чертеже приведена блок-схема предложенного устройства.

Устройство содержит генератор 1 опорной частоты, к выходу которого подключены преобразователь 2 скорости преобразователь 3 температуры и высокостабильньй постоянный резистор 4.Преобразователь 2 скорости закреплен на плате 5,на которой размещен резистивный нагреватель 6 .подключенный к источнику 7 тока.Вторые плечи мостовых схем образуют два дифферен- циашзных усилителя 8 и. 9. Преобразователь скорости через разделительный конденсатор 10 соединен с первы входом дифференциального усилителя 8, Преобразователь 3 температуры вторым выводом соединен через -конденсатор 11 с вторым входом дифференциального усилителя 8 и -через коденсатор 12 с первым входом дифференциального усилителя 9. Второй вьшод высокостабштьноро постоянного резистора 4 через конденсатор 13 соединен с вторым входом дифференциального усилителя 9.

Преобразователь 2 скорости и преобразователь 3 температуры с дифференциальным усилителем 8 образуют . дифференциально-мостовую схему тер- моанемрметра. Преобразователь 3 тем пературы выполняет роль компенсационного элемента, К выходу дифференциального усилителя 8 подключен последовательно полосовой фильтр 4,. демодулятор 15 и регистратор 16. Регистратор 16 отображает скорость газового потока.

Преобразователь 3 температуры с высокостабильным постоянным резистором 4 и с дифференциальным усили- , телем 9 образуют дифференциальную схему термометра. К выходу диффе- реК1и1:ального усилителя 9 подключены последовательно полосовой фильтр 17 демодулятор 8 и регистратор 19. Температура является функцией амплитуды сигнала, а частота пульсаций равна частоте модуляции сигнала опорной частоты.

5

0

5

0

5

Устройство работает следующим образом.

При скорости газового потока, равной нулю, терморезистор 2 имеет перегрев, величина его сопротивления значительно отличается от величины сопротивления терморезистора 3. Схема имеет разбаланс. При этом напряжение на выходе дифференциального усилителя максимально. Это напряжение поступает на полосовой фильтр 14, преобразуется демодулятором 15, например фазовым детектором, и регистрируется блоком 16. Блок 16 может содержать схему сравнения.

При увеличении скорости потока перегрев терморезистора 2 уменьшается, что приводит к уменьшению амплитуды сигнала на выходе дифференциального усилителя 8. Возможна балансировка моста при определенной скорости газового потока. В этом случае на выходе усилителя 8 напряжение сигнала равно нулю, а блок регистратора 16 фиксирует величину отклонения скорости от заданной и его знак.

Аналогично работает тракт термометра, который балансируется при определенной температуре. Блок регистратора 19 отображает знак и величину отклонения текущей температуры от заданной температуры балансировки.

Формула изобретения

0

5

0

5

Устройство для измерения скорости и температуры газового потока, содержащее генератор опорной частоты, преобразователь скорости, преобразователь температуры, два дифференциальных усилителя, первый полосовой фильтр, подключенный к выходу первого дифференциального усилителя, отлич ающееся тем, что, с целью расширения частотного диапазона измерения температурных пульсаций при одновременном расширении эксплуатационных возможностей, в него дополнительно введены высокостабильный постоянный резистор, второй полосовой фильтр, два демодулятора регистратора, при этом к выходу генератора опорной частоты подключены своими выводами преобразователь скорости, преобразователь температуры и высокостабиль3 12787244

ный постоянный резистор, второйвторым входом второго дифференциальвывод преобразователя скорости сое-ного усилителя, выход первого дифдинен с первым входом первого диф-ференциального усилителя через перференциИльного усилителя, второй вы-вый полосовой фильтр и первый демовод преобразователя температуры сое-5 дулятор подключен к первому регистрадинен с вторым входом первого и пер-тору, а выход второго дифференциальвым входом второго дифференциальныхного усилителя через второй полосоусилителей, а второй вывод высоко- вой фильтр и второй демодулятор стабильного резистора соединен ск второму регистратору.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в термоанемометрии газовых потоков. Цель изобретения - расширение частотного диапазона измерения температурных пульсаций при одновременном расширении экс плуата- ционных возможностей. При скорости газового потока, равной нулю,преобразователь скорости 2 имеет перегрев, величина его сопротивления отличается от величины сопротивления преобразователь температуры 3. Схема имеет разбаланс. На выходе усилитель 8 имеет максимальное напряжение, которое поступает на полосовой фильтр 14, преобразуется демодулятором 15 и регистрируется регистратором 16. При увеличении скорости потока перегрев преобразователя скорости 2 уменьшается, что приводит к уменьшению амплитуды сигнала на выходе усилителя 8. Возможна балансировка моста при определенной скорости газового потока. В этом случае на выходе усилителя 8 напряжение сигнала будет равно нулю. Отклонение скорости потока в ту или иную сторону от заданной вызывает разбаланс моста и появление напряжения на выходе усилителя 8. Величина отклонения и его знак фиксируются регистратором 16. 1 ил. i СО VI 00 ч1 to 4ib