Устройство для измерения скорости и направления потока жидкости Советский патент 1987 года по МПК G01P5/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться при исследованиях на гидраплических моделях для измерения малых скоростей и направления потока Ж1щкости,

Цель изобретения - повышение достоверности результатов измерения.

На чертеже изображено предлагаемо устройство, общий вид.

Устройство состоит из поплавка 1 с вертикальной электропроводной осью платы 2 с электропроводным кольцом 3 (размеры кольца выбираются в зависимости от диапазона измеряемых скорое тей), на плате размещен также механизм возврата и фиксации чувствительного элемента, состоящий из рычагов 4, соединенных пружинами 5 с платой, а гибкими тягами 6 со спусковым ме- ханизмом 7, приводимым во вращение исполнительным электродвигателем 8. С платой 2 жестко связана плата 9, на которой закреплена система поиска направления скорости потока, состоя- щая из электродвигателя 10 с контактным узлом 11. Проводящая ламель 12 жестко связана с осью электродвигателя и обеспечивает электрическое соединение системы поиска с коммутато- ром и при вращении электродвигателя с электропроводной осью поплавка.

Коммутатор с управляющей обмоткой имеет входы: 13 - командный, 14 - питание +U, 15 - связь с выходом гене

ратора 16 импульсов и вход 17 (заземлен). Выход 18 коммутатора соединен с электропроводным кольцом 3, выход 19 коммутатора - с контактным узлом 11, выходы 20 и 21 коммутатора - с входами счетчика-регистратора 22 скорости и сче1чпка-регистратора 23 направления, выход 24 коммутатора - с входом двигателя 10, выход 25 коммутатора - с Ёходом спускового механизма 7, выход 26 коммутатора - с входом исполнительного электродвигателя 8.

Временной механизм 27 (например, электрочасы с контактной группой) имеет вход 28 цепи питания и две пары замыкающихся контактов, причем вторые контакты обеих пар заземлены через клемму 29, а первые контакты соединены с клеммами 30 и 31 соответ- ственно.

Клемма 30 соединена с выходом 18 коммутатора и э.чектропроводным коль

Q

и, o г о

Ci

0

5

цом 3, клемма 31 - с выходом 1У коммутатора и контактным узлом 11.

Для проведения измерений устройство жестко устанавливается в точке измерения горизонтально над поверхностью жидкости так, чтобы поверхности жидкости касался только поплавок, удерживаемый рычагами за нижнюю часть электропроводной оси в центре электропроводящего кольца. Вторая плата устройства ориентируется в направлении начала отсчета угла разворотом всего устройства вокруг вертикальной оси. Коммутатор находится в исходном состоянии, и все его выходы обесточены.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении на вход коммутатора сигнала Пуск (по команде оператора или по сигналу с ЭВМ) выполняется первое переключение, при котором выход генератора 16 импульсов подключается к входу счетчика 22 импульсов скорости (вход 15 коммутатора соединяется с его выходом 20), напряжение +U подается на вход спускового механизма 7 и на вход 28 временного механизма 27 (вход 14 коммутатора соединяется с его выходом 25). При этом запускается временной механизм 27, а спусковой механизм 7 освобождает гибкие тяги 6. Под действием возвратных пружин 5 рычаги 4 резко расходятся в стороны, освобождая электропроводящую ось поплавка 1 и полностью открывая область внутри электропроводного кольца 3. Поплавок начинает двигаться по направлению и со скоростью потока жидкости до касания электропроводной осью электропроводящего кольца. В течение этого времени счетчик 22 считает импульсы, поступающие с генератора 16 импульсов.

При первом же касании электропроводной оси поплавка электропроводящего кольца создается электрическая цепь +U - управляющая обмотка коммутатора - выход 18 коммутатора - электропроводящее кольцо - электропроводящая ось - вода (земля) и ком гутатор срабатывает, выполняя второе переключение .

Если же касания электропроводной оси поплавка и электропроводящего кольца не произощло, то временной механизм 27 черет интервал времени Лt, замыкает свои клеммы 30 и 29, созда

313

вая электрическую цепь +и - управляющая обмотка коммутатора - выход 18 коммутатора - земля и выполняется второе переключение коммутатора.

Интервал времени jjt выбирается и устанавливается на временном меха)нз ме в зависимости от радиуса контактного кольца и минимально допустимой измеряемой скорости потока жидкости, ниже которой она принимается равной нулю.

При втором переключении выход генератора импульсов отключается от счетчика 22 и подключается по входу счетчика 23 (вход 15 коммутатора соединяется с его выходом 21), напряжение -I-U подается на вход электродвигателя 10 (вход 14 коммутатора соединяется с его выходом 24) .

При этом электродвигатель 10 начинает вращаться, перемещая ламель 12 над электропроводящим кольцом 3. В процессе движения ламель 12 касается электропроводной оси поплавка и происходит третье переключение коммутатора, при котором создается электрическая цепь +1) - управляющая обмотка коммутатора - выход 19 коммутатора - контактный узел 11 - ламель 12 - электропроводящая ось - вода (земля)

В течение этого времени счетчик 2 считает импульсы, поступающие с генератора импульсов. Ламель 12 совершае один оборот и останавливается, придя в исходное положение, электродвигатель 10 выключается.

Если же касания ламели 12 и электропроводной оси поплавка не произошло, то временной механизм 27 через интервал времени jtj замыкает свои клеммы 31 и 29, создавая электрическую цепь -t-U - управляющая обмотка коммутатора - выход 19 коммутатора - земля, и выполняется третье переключение коммутатора. Интервал времени Atj At (например, на порядок) выбирается и устанавливается на временном механизме.

При третьем переключении выход генератора импульсов отключается от

Составител

Редактор Е.Копча Техред в.К

Заказ 4124/42Тираж 776Подписное

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

0

5

1,

0

0

5

0

5

0

счетчика 23 (вход 15 коммутатора отключается от его выхода 21), напряжение +U отключается от входа спускового механизма 7 (размыкаются вход 14 коммутатора и его выход 25), напряжение -t-U подается на вход исполнительного электродвигателя 8 (вход 14 коммутатора подключается к его выходу 26). При этом счетчик 23 прекращает счет импульсов от генератора, спусковой механизм 7 стопорит тяги 6, электродвигатель 8 вращается, осуществляя через тяги 6 плавное сведение рычагов 4, которыми поплавок за его электропроводную ось приводится в центр электропроводящего кольца. По завершении приведения поплавка в центр выполняется четвертое переключение коммутатора, в результате которого напряжение +U снимается со всех выходов коммутатора. Коммутатор, временной механизм и устройство в целом приходят в исходное положение.

Числа импульсов, зарегистрированные счетчиками 22 и 23, пропорциональные соответственно скорости потока (в единицах скорости) и направлению потока в градусах, регистрируются оператором.

При управлении устройством of ЭВМ результаты измерения вводятся со счетчиков непосредственно в память ЭВМ.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости и направления потока жидкости по авт. св. № 1187085, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов измерения, в него введен временной механизм с двумя парами замыкающихся контактов, причем цепь питания временного механизма соединена с входом спускового механизма, первые контакты соединены с электропроводящим кольцом и контактным узлом системы поиска соответственно .

Корректор Н.Король

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение достоверности результатов измерения. При запуске временного механизма 27 спусковой механизм 7 освобождает тяги 6, Под действием возвратных пружин 5 рычаги 4 расходятся в стороны, освобождая ось поплавка 1 и открывая область внутри кольца 3. Поплавок 1 начинает двигаться по направлению и со скоростью потока жидкости до касания осью поплавка 1 кольца 3. В течение этого времени счетчик 22 считает импульсы, поступающие с генератора 16 импульсов. Импульсы, зарегистрированные счетчиками 22 и 23, пропорциональные соответственно скорости потока и направлению потока в градусах, регистрируются оператором, 1 ил. О € сл с 00 оо -4 д INJ