Устройство для измерения пульсаций скорости топока жидкости Советский патент 1979 года по МПК G01P5/08 

Изобретение относится к области измерений параметров движения и может быть использовано для измерения ортогональных составляющих вектора пульсаций жидкости. Известно устройство для измерения пульсаций скорости потока элект ропроводной Ъреды,. содержащее постоянный Магнитки электроды 1. Однако это устройство не обеспечивает достаточную точность измерений. Ближайшим по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее магни ную систему с рабочей частью, выполненной в виде клина, расположенные на нем электроды и измерительный блок 2. Недостатком известного устройства является низкая точность измерения составляюидах вектора пульсаций скорости,- что вызвано тем, что, вопервых, в разомкнутой.магнитной системе такого типа невозможно создать большое значение напряженности магнитного поля в области расположения эдектродов, во-вторых, электроды, выступеиощие нгщ обтекаемой поверхностью,.создают дополнительные пульсации скорости потока в районе измерения, что приводит к неконтролируеквлм ошибкгьм измерения составляющих вектора пульсаций скорости, и в-третьих, измерение связано с наличием больших токов проводигАости, искс кающих линейности преобразования составляющих вектора пульсаций скорости в напряжение, снимаемое с электродов. Цель изобретения состоит в повышении точности измерения ортогональных составляющих вектора пульсаций скорости потока жидкости. Для того клин устройства выполнен с Х-образным зазором,расположенным симметрично относительно его переднего ребра, и чередующимися полюсами, при этом электроды установлены в ветвях зазора, расположенных под острым углом к продольной оси магнитной системы на равном расстоянии от переднего ребра клина заподлицо на его наклонных плоскостях, а измерительный блок снабжен схема да суммы и разности, к вводам которых подключены электродда. На чертеже показано предлагаемое устройство, содержащее постоянный 3 1 с Х-образным зазЬром 2, расположенным симметрично под острым углом оС к продольной оси магнитной системы, электроды 3 и 4, расположенные в центре зазоров на одинаковом расстоянии от передней кромки на каждой наклонной плоскости клина; 5 -направление вектора скорости набегающего потока. Устрой ство содержит также схемы суммирования и вычитания б, 7; 8 - основан датчика. Работа устройства для измерения ортогональных составляющих вектора пульсаций скорости заключается в следующем. Напряжение, обусловленно взаимодействием набегающего потока жидкости с магнитным полем постоянного магнита, снимаемое с электродов 3 и 4, для самого общего случая когда вектор пульсаций скорости направлен под произвольным углом |Ь к продольной оси магнита может быть выражено и ;j 2BV sin (|--ю1-«-р) 0 2BV sin (). Указанные сигналы после усиления поступают на входы схем суммы и раз ности. Напряжение на выходах схем суммирования и вычитания выражаются формулами и -4BV sinoC sin р U -4-.4BV cosc.cosp.-KV cospi. Таким образом; напряжение на выходе схемы суммирования U. пропорционально поперечной составляющей V sin f вектора пульсгщий скорости V набегающего потока, а напряжение на выходе схемы вычитания U-пропорционально продольной составляющей V cos jb . Напряженность магнитного поля в зоне расположения электродов, а следовательно, и потенциал, снимаемый с измерительных электродов пред ложенной магнитной системы при тех же габаритах магнита много больше, чем в разомкнутой магнитной системе известного датчика. В магнитной сис теме с Х-образным зазором, заполнен ным диэлектриком с электродами, установленными заподлицо, исключается 8 влияние шунтирующего действия токов проводимости на точность измерений, так как в этом случае вектора электрического поля в области измерительных электродов располагаются по радиусам, сходящимся в точке установки электродов в плоскости, перпендикулярной плоскости клина и параллельной линиям магнитного поля. При таком распределении векторов электрического поля нет необходимости при измерении составляющих вектора набегающего потока выдвигать измерительные электроды над плоскостью клина, и поэтому измерительные электроды располаггиотся заподлицо с поверхностью клина и тем самым не нарушают структуру измерительного потока. Эти преимущества устройства повышают точность измерения ортогональных составляющих вектора пульсаций скорости набегающего потока по сравнению с известным устройством. Формула изобретения Устройство для измерения пульсаций скорости потока жидкости, содержащее магнитную систему с рабочей частью,выполненной в виде клина, расположенные на нем электроды и измерительный блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения ортогональных составляющих вектора пульсаций скорости, клин выполнен с Х-образным зазором, расположенным симметрично относительно его переднего ребра, и чередующимися полюсами, при этом электроды установлены в ветвях зазора, расположенных под острым углом к продольной оси магнитной системы на равном расстоянии от переднего ребра клина заподлицо на его наклонных плоскостях, а измерительный блок снабжен схемами суммы и разности, к входам которых подключены электроды. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР 315121, кл. G 01 Р 5/08, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР №336626, кл. G 01 Р 5/08, 1973.