ВСЕСОЮЗНАЯ ' Советский патент 1973 года по МПК G01F1/37 G01F1/56 

1

Изобретение относится к области измерения расходов и скорости газовых и жидкостных потоков и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, например, в системах охлаждения радиоэлектронной аппаратуры.

Известны расходомеры .переменного перепада давления с сужающим устройством, пневмоэлектрическим преобразователем и вторичным прибором, например, в виде микрофона, усилителя и измерителя. Пневмоэлектрические преобразователи выполиены на основе струйных генераторов звука.

Однако такие расходомеры имеют ограниченную область применения (пригодны только для воздушных разомкнутых систем, находящихся под высоким давлением), недостаточную точность и больщую величину динамического сопротивления приемного преобразователя.

В предложенном расходомере приемный преобразователь выполнен в виде пульсирующего динамического сопротивления, образованного, например, из пластины с вибратором, вводимой Б поток с определенной частотой.

Это позволяет повысить точность измерения в нестационарных условиях и уменьшить величину динамического сопротивления расходомера.

На чертеже схематически показан предлагаемый расходомер переменного перепада давления.

Схема содержит трубопровод 1, вибрирующую пластину 2, вибратор 3, измерительные штуцеры 4 и 5, соединительные трубки 6 и 7, микрофон 8, электронную усилительную схему 9, выходной стрелочный прибор 10.

Пластину 2 выбирают таких размеров (формы), что, полностью находясь в потоке, она лишь частично перекрывает трубопровод. В качестве вибратора 3 используют, например, электромагнитный вибратор.

Для измерения перепада давления на вибрирующей в потоке пластине 2 с помощью измерительных штуцеров 4 и 5, установленных по обе стороны от пластины 2, отбирают давление, а по соединительным трубкам 6 и 7 подводят его с противоположных сторон мембраны дифференциального микрофона 8. Тип дифференциального микрофона определяют условиями измерения. Например, при проведении измерений в нормальных температурных условиях (комнатная температура) целесообразно использовать пьезоэлектрический микрофон типа «Кристалл.

Микрофон 8 подключен к входу электронного усилителя 9. Электрический сигнал, пропорциональный величине перепада давления (расходу потока), регистрируется стрелочным прибором 10, включенным на выходе электронного усилителя 9. Принцил действия расходомера состоит в следующем. Величина перепада давления на пластине 2 определяется скоростью потока и площадью пластИНЫ в потоке. При питании вибратора 3 синусоидальным током площадь нагруженной в потоке части пластины также изменяется по синусоидальному закону, в результате чего перепад давления на пластиНб 2 пульсирует с частотой, превышающей в два раза частоту питающего вибратор тока, в то время, как амплитуда перепада давления определяется скоростью потока (расходом). Величину перепада давления на пластине 2 измеряют с помощью микрофона 8, являющегося самым чувствительным прибором для измерения перепадов давления. Электрический сигнал, вырабатываемый микрофоном, частота которого определяется частотой колебания пластины, а амплитзда- величиной расхода потока, поступает на вход усилителя 9, согласованного по входу с выходным сопротивлением микрофона. Для повышения точности измерения используют резонансный усилитель, резонансную частоту которого выбирают равной частоте выходных сигналов микрофона. С выхода усилителя 9 электрические сигналы поступают на стрелочный прибор 10, который интегрирует их и, вследствие того, что он отградуирован в величинах расхода, измеряет расход потока. Таким образом, расходомер переменного перепада давления обеспечивает электрический съем пневматического сигнала, усиление его с последующей подачей в случае необходимости на систему регулирования. Расходомер удовлетворительно работает при любой ориентации объекта в прострадстве и может измерять расходы в нестационарных условиях, например в условиях полета, с достаточно высокой точностью. Шкала стрелочного прибора 10, как и у любого расходомера переменного перепада давления, квадратична, но так как датчик имеет электрический выход, то возможна линеаризация путем применения обычных электронных методов. Высокая чувствительность микрофона как измерителя пульсирующих перепадов давления позволяет выбрать пластину 2 малой площади (намного меньшей площади нормальной диафрагмы), что значительно снижает динамическое сопротивление приемного преобразователя. Вследствие того, что пластина 2 вибрирует в потоке, а не постоянно находится в нем, динамическое сопротивление приемного преобразователя уменьшается еще значительней. Так, при питании вибратора синусоидальным током наблюдается дополнительное понижение динамического сопротивления датчика расходомера за счет вибрации пластины приблизительно в раз. Дальнейшее понижение динамического сопротивления приемного преобразователя быть достигнуто при питании вибратора узкими импульсами тока с большой скважностью. Предмет изобретения Расходомер переменного перепада давления, содержащий приемный преобразователь в виде сопротивления, установленного в потоке, импульсные линии отбора давления и вторичный прибор, выполненный в виде микрофона, зсилителя и измерителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения в нестационарных условиях и уменьшения величины динамического сопротивления расходомера, приемный преобразователь выполнен в виде пульсирующего динамического сопротивления, образованного, например, из пластины с вибратором, вводимой в поток с определенной частотой.

Ю