Устройство для измерения скорости воздушного потока Советский патент 1978 года по МПК G01P5/24 G01F1/66 

тические преобразователи 3 и 4, усилители 5 и 6 переменного тока, вход каждого из которых подключен к блоку 2 переключателя, фазовращатели 7 и 8, подключенные к выходам усилителей 5 и 6 переменного тока, перемножители 9 и 10, к одному из входов которых подключен выход генератора, а к другому - выход фазовращателя; интеграторы 11 и 12, подключенные к выходам перемножителей 9 и 10, сумматор 13, подключенный к выходам интеграторов 11 и 12, усилитель 14 постоянного тока, вход которого подключен к выходу сумматора 13, а один из выходов к управляющему входу каждого интегратора, индикатор 15, подключенный к другому выходу усилителя 14 постоянного тока, блок 16 управления, подключенный к генератору 1, блоку 2 переключения и усилителям 5 и 6 переменного тока.

Устройство работает следующим образом.

Генератор ,1 возбуждает одновременно акустические преобразователи 3 и 4 в течение промежутка времени ti. По истечении этого промежутка времени блок 2 переключения по команде блока 16 управления отключает акустические преобразователи 3, 4 от генератора 1 и подключает их к входу усилителей 5 и 6 переменного тока. Акустические колебания распространяются через движущуюся со скоростью V среду одновременно по потоку и против потока.

С момента переключения акустических преобразователей на прием в течение промежутка времени /2 открыты входы усилителей переменного тока. Принятые сигналы усиливаются и через фазовращатели 7 и 8 подаются на один из входов перемножителей 9 и 10. Одновременно на другой вход перемножителей подается сигнал от генератора 1. С выхода перемножителей через регулируемые интеграторы II и 12, сигналы подаются на сумматор 13. Выходной сигнал сумматора усиливается усилителем 14 постоянного тока и подается на управляющий вход регулируемых интеграторов. Переключание акустических преобразователей, а также работу генератора и усилителей переменного тока синхронизирует блок 16 управления.

Величина скорости потока определяется по величине суммы коэффициентов взаимной корреляции Ki и Kz сигнала генератора и сигналов, прошедших через среду по потоку и против потока

.+/r, (-Tj/()rf + т

+ ()p((+.)di,

о J

где F (t) - сигнал генератора; F (t-TI) -сигнал, прошедший по потоку;

F () - сигнал, прошедший против потока;

Т - время интегрирования. При скорости потока, равной нулю, с помощью фазовращателей 7 и 8 устанавливается максимальные отрицательные значения коэффициентов корреляции Kt и /Сз. При этом индикатор 15 показывает нулевое значение скорости потока. Частота генератора

1 устанавливается такой, чтобы при изменении скорости потока от О до У - максимального измеряемого значения, сумма коэффициентов корреляции /С изменялась от максимального отрицательного до максимального положительного значения.

Для звеличения точности измерения скорости в устройстве осуществлена автоматическая регулировка времени интегрирования, которая достигается тем, что интеграторы 11 и 12 выполнены регулируемыми и введен усилитель 14 постоянного тока, выходной сигнал которого подается на управляющий вход интеграторов. При увеличении выходного сигнала усилителя постоянного тока увеличивается время интегрирования интеграторов и, наоборот. Наличие фазовращателей 7 и 8 позволяет скомпенсировать неидентичность фазовых характеристик акустических преобразователей 3 и

4, а следовательно, и повысить точность измерения.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости воздушного потока, содержащее генератор, подключенный к излучающему акустическому преобразователю, приемный акустический преобразователь, соединенный с усилителем переменного тока, блок переключения, соединенный с акустическими преобразователями, перемножитель, соединенный одним из входов с усилителем переменного тока, а другим - с генератором, интегратор, соединенный с перемножителем, блок управления, соединенный с блоком переключения и усилителем переменного тока, индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, устройство снабжено двумя фазовращателями, сумматором и усилителем постоянного тока, а также дополнительными усилителем переменного тока, неремножителем и интегратором, причем интеграторы выполнены с возможностью регулирования периода интегрирования, а вход дополнительного усилителя переменного тока соединен с блоком переключения и блоком управления, а выходы усилителей переменного тока соединены с входами перемножителей через фазовращатели, второй вход дополнительного перемножителя соединен

с генератором, выход дополнительного перемножителя соединен с входом дополнительного интегратора, а выходы интеграторов подключены к сумматору, соединенному с усилителем постоянного тока, первый выход которого подключен к управляющим входам интеграторов, а второй - к индикатору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Катыс Г. П. Системы автоматического контроля полей скоростей и расходов. М. «Наука, 1965, с. 447-450.

2.Авторскоесвидетельство СССР № 446753, кл. G 01F 1/66, 1972.

.ft,.,,,