Устройство для измерения угла скоса взвесенесущего потока жидкости Советский патент 1987 года по МПК G01P5/02 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, может быть использовано для измерения скорости и угла скоса потока жидкости или газа и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 622010.

Цель изобретения - снижение погрешности измерения.

На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 - график зависимости изменения коэффициентом лобового сопротивления разных цилиндров от относительной величины зазора (по оси абсцисс графика отложена относительная величина зазора, по оси ординат - величина относительного коэффициента лобового сопротивления цилиндров),

Устройство для измерения угла скоса взвесенесущего потока жидкости содержит приемные элементы 1 и 2 в виде цилиндров, расположенных последовательно один за другим по потоку при расстоянии между ними, равном одному диаметру цилиндра, цилиндрические обтекатели 3 и 4, установленные соосно с приемными элементами 1 и 2. Диаметр цилиндрических обтекателей равен диаметру приемных элементов. Приемные элементы закреплены на чувствительных элементах 5 и 6, вьтолненных .в виде упругих консольных балочек с наклеенными тензорезисторами 7, которые покрыты герметиком. Чувствительные элементы и обтекатели жестко закреплены в корпусе 8 устройства.

Устройство для измерения угла скоса взвесенесущего потока жидкости работает следующим образом.

Поток жидкости, воздействуя на приемные элементы 1 и 2, вызывает деформацию тензорезисторов 7, которая определяется скоростью потока и углом скоса потока. Деформация тензорезисторов первого чувствительного элемента при небольших углах скоса 0- 15 практически определяется только скоростью, так как влияние второго приемного элемента на обтекание первого мало. Деформация тензорезисторов второго приемного элемента определяется скоростью потока и углом скоса, так как первый приемный элемент сильно влияет на обтекание второго элемента (второй элемент находится в следе первого).

По измеренным деформациям тензорезисторов можно однозначно опреде

5

0

5

0

5

С

5

0

5

лить как угол скоса потока, так и скорость. При этом скорость определяется по деформациям тензорезисторов первого чувствительного элемента, а угол скоса - по отношению деформаций второго чувствительного элемента к деформациям первого чувствительного элемента (берется отношение, чтобы исключить скорость потока). Наличие обтекателей предотвращает отрыв потока с концов цилиндров, что значительно уменьшает уровень паразитных пульсаций, действующих на приемные элементы. Кроме того, в случае обтекания приемных элементов под углом тангажа сА обтекатели исключают влияние потока на второй приемный элементэ часть конца которого оказывается не в следе первого приемного элемента, что повьшхает точность измерений как скорости, так и угла скоса потока.

Техническим преимуществом предла- , гаемого устройства является повьщ1е- ние точности измерения угла скоса потока. Оценка дополнительной погрешности из-за угла тангажа для известного и предлагаемого устройств с одинаковыми геометрическими размерами (диаметр цилиндров 5, длина цилиндров 60 мм) показывает, что дополнительная погрешность для предлагаемого устройства в три рава меньше, чем для известного при угле тангажа в 15 (соответственно 3 и 9%).

Величина зазора между приемнь1ми элементами и обтекателями выбрана из условия, чтобы коэффициент лобового сопротивления приемных элементов не зависел от величины зазора (фиг.2).

Формула изобретения

Устройство для измерения угла скоса взвесенесущего потока жидкости по авт. св. № 622010, отличающееся тем, что, с целью снижения погрешности, в него введены цилиндрические обтекатели, установленные по обе стороны от торцов приемных элементов, при этом диаметры цилиндрических обтекателей равны диаметрам приемных элементов, а зазоры

- между обтекателями и цилиндрами прием1 ых элементов связаны с диаметром цилиндров d соотношением

Al/d-;0,09.

СХ А/

Сх ,01

1.0

0,8

0.6

а

О Л

001 0.05 0.1 0.5 1.0

Фиг. 2

Редактор Н.Тупица

Составитель Ю.Власов

Техред И.Попович Корректор Н.Король

Заказ 1212/44 Тираж 777Подписное

ВНИИПИ 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

Х Гладкий цилиндр

Хд Шероховатый цилиндр

.

, d

-ЭН

д/

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Для снижения погрешности измерений в торцах приемных элементов 1 и 2 установлены цилиндрические обтекатели 3 и 4. Зазоры между обтекателями и цилиндрами элементов 1, 2 связаны с диаметрами цилиндров соотношением 4l/d-sO,09, при котором исключается их влияние на коэф. лобового сопротивления элементов. Поток жидкости через приемные элементы 1 и 2 вызывает деформацию тензорезисторов 7, характеризующую скорость и угол скоса потока. Обтекатели 3 и 4 предотвращают отрыв потока .с концов цилиндров и исключают влияние потока на приемньй элемент 2. Изобретение является дополнительным к авт. св. № 622010. 2 ил. с Пнпвя и СЛ f4