Устройство для определения параметров потока Советский патент 1979 года по МПК G01F1/72 

Изобретение относится к области приборостроения и предназшчено дня определения параметров потока.

По основному авт,св. № 618634 известно устройство для определения параметров потока, содержащее прозрачный измерительный участок трубопровода, снаружи по обе стороны которого соосно размещены источник и прием1 ик света, а внутри участка закреплена диа()рагма с каниброванным . отверстием, причем ось отверстая совпадает с осью источника и приемника света.

Извест1 ое устройство не обеспечивает высокой точности измерения при малых скоростях истечения потока среды через калиброванное отверстие диафрагмы.

Цель изобретения - noBbiuieraie точности измерения расхода.

Это достигается тем, что внутри измерительного участка трубопровода дополнительно установлена вторая Диафрагма с калиброванным отверстием, между диафрагмами размешен нагреватель, так что ось нагревателя совпадает с осью источника и фиемника света.

На чертеже представлена схема описываемого устройства.

Устройство содержит измерите.чьньш участок Т11убопровода 1, входное и выходное прозрачные окна 2, источник света 3, фотодатчик 4, диафраг iы с калиброванными отверстиями 5 и 6 и нагреватель 7, расположенный осесимметрично между диафрагмами. Нагреватель может быть выполнен различным образом, например, в виде спирали, нити, расположенной вдоль или перпендикулйрно оси канала, пластины и пр. Источник света и фотодатчик расположены соосно снаружи измерительно участка, причем оптическая ось их совпадает с осью отверстий диафрагм и потока.

Устройство работает следуюпшм образом.

5

Нагреватель выполнен, например, в виде спирали. Температура спирали выше температуры среды, вследствие чего возникают конвективные токи, неоднородно распределенные вдоль спира- . ли. Неравномерный прогрев слоев газа определяет неравномерность плотности этих газовых слоев. Линии уровней одинаковых плотностей в потоке образуют криволинейные гюверхности, которые 4юкусируют или рассеиваю нучок cpeia.

Устройство, состоящее из двух сужающих элемснто и нагревателя между ними, представляет собой газовую конвективную линзу, проходя которую Пучок света отклоняется в сторону более шютной среды. Коэффициент преломления рассчитывается по формуле

п (г) По ( 1 -| 2 ),

где п(г) - коэффициент преломления вдоль

радлуса,

г - радиальная координата, а - постоянный коэффициент, По - коэффициент преломления среды

до нагрева.

Фотодатчиком измеряется интенсивность света, сфокусированного линзой.

Если пропускать через такую линзу поток с малой скоростью, то распределение температур по площади спирали изменяется так, что в центральной зоне температура начнет выравниваться, , (соответственно выравниваются плоскости). Это приводит к расфокусировке сфокусированного

при нулевой скорости течения газа через измерительный участок.

При увеличении расхода газа, в режиме ламинарного течения, фокусировка пучка света увеличивается. При ту{5булентном рехсиме течения начинается интенсивное перемеше1ше потока, как следствие, рассеяние света на флуктуациях плотностей в нем.

Предлагаемое устройство позволяет более точно измерять расходы потоков, имеющих малые скоросга течения.

Формула изобретения

Устройство,для определения параметров потока по авт, св. 618634, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измеретшя, внутри измерительного участка трубопровода дополнительно установлена вторая диафрагма с калиброванным отверстием, между диафрагмами размещен нагреватель, так что ось нагревателя совпадает с осью отверстия диафрагм, осью источника и приемника света.

-Е