ТЕРМОАНЕМОМЕТР Советский патент 1970 года по МПК G01P5/12 

Изо1бретение относится к области измерительного приборостроения и предназначено для измерения скоростей стационарных потоков с высокой точностью в сравнительно узком диапазоне измерения скоростей.

Известно, что в одних термоанемометрах неизменным остается ток, в других - температура ИЛИ сопротивление рабочего элемента.

В предлагаемом термоанемометре остается неизменным отношение сопротивления тепловыделяющего элемента к перегреву его над температурой среды, что при высокой чувствительности к малым скоростям обеспечивает практически полную независимость от температуры среды, .питающего напряжения, постоянства характеристик усилителя и регулятора.

Это достигается тем, что выход усилителя включен в регулятор тока, выход которого подключен последовательно к обмотке косвенного обогрева и вторичному прибору, отградуированному в едииицах скорости.

На фиг. 1 дана конструкция зонда; на фиг. 2 - электрическая схема.

Зонд представляет собой трубку / из электроизоляционного материала с малой теплопроводностью, на которую плотно, виток к витку, намотана обмотка 2, например, из медной проволоки диаметром 40 мк в эмалевой изоляции, являющаяся компенсационной и служащая для восприятия температуры измеряемой среды. Обмотка 3, выполиенная из того же материала, служит нагревательным элементом. Таким же образом выполнена обмотка 4, являющаяся «горячей обмоткой мостовой схемы. Провода от обмоток пропущены внутри трубки и надетой на нее ручки и идут к схеме. С торца трубка 1 закрыта прабкой 5. Обмотки 2 т 4 собраны в мост с оостоянными сопротивлениями € -я 7 (см. фиг. 2). Мост питается от генератора 8 НИзкой частоты, небаланс моста усиливается усилителем 9, проходит фазочувствительный каскад 10 и управляет регулятором 11 тока обогрева элемента 3, поддерживающи.м мост всегда в равновесии.

Термоанемометр работает следующим образом.

Нагревательный элемент выделяет в секунду

/а; ег-сек тепла,

где / - ток, протекающий через нагревательный элемент;

R - сопротивление нагревательного элемента.

.Пренебрегая теплопередачей через трубку /, нагревательный элемент отдает в секунду контролируемой среде где а - коэффициент теплопередачи; 5 - площадь соприкосновения нагре тельного элемента со средой; t -температура нагревательного э мента; tz-температура контролируемой сред При установившемся тепловом равновесии rR y.S(i,-t,}. Известно, что в этих условиях y., где А-коэффициент, не зависящий от ско W - измеряемая скорость потока. Откуда 117 Г-.-У. .AS(t,-t,) Для достижения независимости тока / температуры контролируемой среды нуж чтобы В const, t - t, поскольку (), де / 0-значение сопротивления «агревательного элемента при 0°С; р - температурный коэффициент сопротивления обмотки. Это условие выражается АЙ±Ж--5. Единственная величина, изменяя которую можно выполнить это условие, - температура нагревательного элемента ti. (Предмет изобретения Термоанемометр, содержащий включенные в мостовую схему рабочую обмотку косвенного обогрева, компенсационную обмотку, выполненную из материала с тем же температурным коэффициентом сопротивления, что и рабочая обмотка, усилитель, включенный в диагональ моста, регулятор тока и вторичный прибор, отградуированный в единицах скорости, отличающийся тем, что, с целью уменьщения влияния температуры среды, напряжения питания, постоянства характеристик усилителя и регулятора, выход усилителя включен В регулятор тока, выход которого подключен последовательно к обмотке косвенного обогрева и вторичному прибору, отградуированному в единицах скорости.