Индикатор направления и скорости потока Советский патент 1980 года по МПК G01P13/00 G01P5/12 

1

Изобретение относится к области измерительной техники и иредиазначено для оиределения иаиравления и скорости жидкости или газа в напориых трубоироводах, а так-, же может быть иримеиено для этих целей в открытых потоках жидкости.

Известен индикатор направлеиия и скорости потока, содержащий корпус, экран из иетеплопроводного материала, два термочувствительных элемента, выполненных в виде металлических гильз, внзтрп которых расположены термисторы, охваченные нагревателями, причем экран выполнен в виде эллиитического цилиндра, металлические гильзы устаиовлеиы заподлицо- вдоль его образующих на противоположных концах большой оси эллипса, а термисторы включеиы в мостовую измерительную схему 1.

Такой индикатор не обеспечивает достаточиой чувствительности.

Цель изобретения - повышение чувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что иредлагаемый индикатор снабжен иарой дополиительиых термисторов с нагревателями, также устаиовлеииых в металлических гильзах и включенных с основными в смежные нлечи двух неуравновешенных мостов, при этом выход первого моста подключен к обмотке дополнительно введенного поляризоваииого реле, через контакты которого подключены к источиику стабилизированного иитания нагреватели термисторов второго моста, а выход второго моста подключен

к вторичном прибору.

Па фир. 1 схематично показан предлагаемый иидпкатор; на фпг. 2 дана его принципиальная измерительная схема.

Индикатор наиравления и скорости -потока содержит корпус 1, экран 2, выполненный в впде эллинтпческого цилиндра из нетеплоироводиого материала, в центре нижней частп по оси, перпендикулярной к направлению потока, зстановлены прямоугольные пластииы 3, являющееся ребрами корпуса 1. В оба торцовых конца экрана 2 заделаны заиодл що вдоль образующих два термочувствительных элемента в виде металлических гильз 4 и 5, заглушенных с одного торца. Во внутреннюю полость этих гильз помещепо по два термистора 6, 7 и 8, 9, охваченных нагревателями 10, 11 н 12, 13. Иидикатор закрепляется в бобышке 14, приваренный к стженке трубопровода или поплавка (при определении иаправления или скорости потока жидкости в открытых каналах) .

Измерительная схема индикатора (фиг. 2) представляет собой два неуравновешенных

моста постоянного тока, запитапных от стабильыого источника ПИТЯЕШЯ 15. Один мост содержит идентичные термисторы 6 и 8, охваченные нагревателями 10 и 12, причем гермистор 6 с нагревателем 10 расположен в капсуле, заделанной с одного торца нижней части корпуса индикатора, а термистор 8 с нагревателем 12 - в капсуле, заделанной с другого торца этого корпуса. В измерительную диагональ этого моста включено поляризованное реле 16 с переключающимся блок-коитактом 17. В другие плечи этого моста включены постоянные резисторы 18 и 19.

Второй мост содержит идентичные термисторы 7 и 9, охваченные нагревателями 11 п 13 и включенные в смежные плечи моста, причем термистор 7 встроен в ту же капсулу, что и термистор 6, а термистор 9 в ту же капсулу, что п термистор 8. К измерительной диагонали этого моста подключается показывающий измерительный прибор НЛП вход системы 20 автоматического управления. В два других плеча этого моста включены согласующие постоянные (с элементом нодстройки) резисторы 21 и 22.

Индикатор работает следующим образом.

При отсутствии потока жидкости или газа оба моста находятся в состоянии равновесия и напряжение па зажимах их измерительных диагоналей равно нулю, нагреватели 10 п 12 обтекаются током, а нагреватели 11 п 13 отключены от стабилизированного источника нитания.

При появлении потока жидкости, например, направлеппого навстречу термочувствительному элементу с термисторами 6 и 7, этот термочувствительный элемент начинает интенсивно охлаждаться, и сопротивление термистора 6 значительно увеличивается. Термочувствительный элемент с термисторами 8 и 9, находящийся на противоположном торце корпуса охлаждается в 4- 5 раз менее интенсивно, так как находится в хвостовой части потока, т. е. сопротивление нагретого термистора почти пе изменится.

Ребра 3 служат для еще больщего уменьщения теплоотдачи в поток от расположенного за ними по ходу потока нагретого термочувствительного элемента. Первая мостовая измерительная схема с термисторами 6 и 8 выходит из состояния равновесия и срабатывает поляризованное реле 16. Переключающийся блок-коптакт 17 реле 16

подключает к источнику питания нагреватель И, тем самым второй мост переводится из режима ожидания в режим измерения. Термочувствительный элемент с термистором 7 охлаждается, а интенсивность его охлаждения пропорциональна скорости потока жидкости или газа. Термочувствительный элемент с термистором 9, нагреватель которого отключен от источника питания, является преобразователем температуры потока. Таким образом, на выходе измерительпой схемы, т. е. па измерительной диагонали второго моста получается сигнал, пропорциональный скорости потока, который преобразуется в отклонение стрелки показывающего прибора или в управляющее воздействие системы 20 автоматического управления.

При изменении потоком своего направления на встречное более интенсивно охлаждается термочувствительный элемент с нагретым термистором 8, а охлаждение термочувствительного элемента с термистором 6 происходит в 4-5 раз менее интенсивно.

Индикатор направления и скорости потока жидкости или газа может успещно использоваться в системах автоматического управления рядом технологических процессов, в том числе в системах техводоснабжения насосных агрегатов крупных насосных станций, в системах контроля подачи скважин вертикального дренажа и др.

Формула изобретения

Индикатор направления и скорости потока по авт. св. № 679881, отличающийся тем, что, с целью повыщепия чувствительности, оп снабжен парой дополнительных термисторов с нагревателями, также установленных в металлических гильзах и включенных с основными в смежные плечи двух неуравновещенных мостов, при этом выход первого моста подключен к обмотке дополнительно введепного поляризованного реле, через контакты которого подключены к источнику стабилизированного питания нагревателя термисторов второго моста, а выход второго моста подключен к вторичному прибору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 679881, кл. G 01Р 13/00, 20.02.78.

10

,сл

12

пэ