Термоанемометрический преобразователь Советский патент 1978 года по МПК G01P5/12 

Изобретение относится к измерите ной технике и может быть использова но при измерении параметров (скорос давление, состав) газовых и жидких сред в аэрогидродинамике. Известны термоанемометрические преобразователи, содержащие измерительную цепь с терморезистором ij с Недостатками этих устройств являются отсутствие игиротно-модулиров него сигнала на выходе и низкая точ ность измерений. Ближайшим по технической сущност к предлагаемому является термоанемометрический преобразователь, содержащий термоанемометрический датчик с чувствительньлм элементом в виде биметаллической пластины, вклю ченный в электрическую цепь источни ка питания последовательно с сопротивлением 2 , Однако на выходе этого преобразо вателя отсутствует широтно-модулиро ванный сигнал. Цель изобретения - обеспечение широтно-модулированного выходного сигнала. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь введены последозательно соединенные измеритель частоты следования импульсов, интегратор и цепь управления источника питания, при этом выход электрической цепи соединен с входом измерителя частоты следования импульсов. Ка чертеже приведена принципиальная схема пред.ла;гаемого устройства. Термоанемометрический преобразователь состоит из чувствительного элемента в виде биметаллической пластины If неподвижно соединенного с токоподводом 2 и контактирующего с токоподводом 3. Токоподводы 2 и 3 закреплены на державке 4„ Биметаллическая пластина с помош.ью токоподводов включена в цепь источника питания 5 последовательно с постоянным сопротивлением 6 и разогревается за счет протекающего через него тока разогреваJp . Выход электрической цепи (падение напряженияUgj, на сопротивлении 6) соединен с входом измерителя 7 частоты следования импульсов, выход которой с входом интегратора 8, а выход интегратора 8 соединен с цепью управления источника питания 5. Выходной сигнал К измерителя 7 пропорционален частоте следования имS6пульсов. Выходной сигнал интегратора V . Преобразователь работает следующим образом. Под действием тока разогрева Jj) биметаллическая пластина 1, разогреваясь, теряет контакт с токоподво дом 3, разрывая при -этом электрическую цепь источника питания. Остывая, биметаллическая пластина 1 воз вращается в первоначальное положени Частота замыкания и размыкания б металлической пластины (время сле дования импульсов падения напряжения Ugx , снимаемого с постоянного сопротивления 6) определяетс временем разогрева tpdj. и временем остывания tccr , составляющих период с дования Т импульсов. При изменении,периода Т следовани импульсов на ДТ выходной сигнал ж и мерителя 7, пропорциональный периоду следования, где К - коэффициент преобразова измерителя 7, так же меняется на ДX дх КдТ. Изменение сигнала подается на вход интегратора 8, выходной сигнал которого, поступая в управляющую цепь источника питания 5, изменяет ток разогрева Пр, обеспечивая тем самым., период Т следования импульсов постоянным. Период Т следования импульсов опр деляется, соотношением Т--%,-±„,, где Т - период следования; pai Время разогрева биметалл ческой гъчастины; ост время остывания биметалл ческой пластины. Время остывания. определяется постоянной времени биметаллической пластины и от тока разогрева не зависит. Постоянная времени тС гдеС- постоянная времени бимета лической пластины; f масса биметаллической пла тины; С - удельная теплоемкость мат риала биметаллической пластины; и - коэффициент рассеяния бимеаллической пластины (зависит от веичины коэффициента рассеяния Н , явля щёйся функцией исследуемого параметра, апример, скорости движения среды). Следовательно, постоянная времени пределяется параметрами контролиру мого потока. Время разогреваЬра.заБисит от вели ины тока разогрева Зр . Следовательо, при изменении вpeмeниtQ за счет оответствующих изменений исследуемых параметров окружающей среды период Т следования импульсов может поддержиаться постоянным за счет соответствущего изменения t рао. , вызванного изменением тока разогрева Лр Интегратор в измерительной схеме термоанемометрического преобразователя обеспечивает выдерживание периода Т следования импульсов без ошибок, т.е. астатическое регулирование. Формула изобретения Термоанемометрический преобразователь ,содержащий Термоанемометрический датчик с чувствительным элементом в виде бимметаллической пластины,включенный в электрическую цепь источника питания последовательно с сопротивлением, отличающийся тем, что,с целью обеспечения широтно-модулированного выходного сигнала,в него введены последовательно соединенные измеритель частоты следования импульсов, интегратор и цепь управления источника питания, при этом выход электрической цепи связан с входом измерителя частоты следования импульсов , Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1,DIamKOB А.Г., Касперович А.С. Динамические свойства цепей с терMHCTOparvOi, М „ , Госэнергоиздат , 1962, с, 36-40. 2,Заявка № 2389086/18-10 , кл.цО Р 5/12,1976,. по которой принято положительное решение.