Датчик термоанемометра Советский патент 1980 года по МПК G01P5/12 

(54) ДАТЧИК ТЕРМОАНЕМОМЕТРА

Изобретение относится к измерительному приборостроению, точнее к устройствам для измерения местной скорости движущейся среды, например потока жидкости или газа, преимущественно запыленного. Известен датчик термоанемометра теплопередающий элег«нт которого выполнен в виде тонкой проволоки, соединенной импульсными линиями с источником ЭДС, помещенный с помощью державки в поток перпендикулярно потоку движущейся среды 1 Наиболее близким к изобретению по технической сущности является датчик термоанемометра, содержащий теплопередающий элемант, укрепленны на державке, ориентированный вдоль потока, снабженный токопроводами Недостатки известных датчиков низкая чувствительность вследствие бесполезного расходования энергии источника тепла на лучеиспускание, низкая точность вследствие косого натекания потока на обогреваемый элемент и ограниченный температурный диапазон применения. При измерении скорости запыленного газа ло.бовая поверхность элемента термоанемометра подвергается интенсивному абразивному износу, что изменяет ,характеристику термоанемометра, снижает его стабильность, надежность и долговечность. Цель изобретения - повышение чувствительности, надежности измерения и расширение области применения. Поставленная цель достигается тем, что теплопередающий элемент выполнен в виде трубки с теплоизолированной наружной поверхностью. На чертеже схематически изображен вариант конструкции датчика. Датчик термоанемометра содержит теплопередающий элемент 1, к которому посредством (импульсных линий 2 (токопроводов) приложена разность потенциалов от источника ЭДС. Элемент 1 выполнен в виде тонкостенной трубки и ориентирован пара.плельно потоку движущейся среды. Наружная поверхность элемента 1 снабжена теплоизоляцией 3. Датчик укреплен на державке 4 и через отверстие 5 в стенке трубопровода вводится в поток, внутри которого про71зводится измерение, ёходной участок датчика выполнен в виде насадки-конфузора 6.

Измерение скорости производится о величине электрического сопротивения (температуре) теплопередающего лемента 1 при постоянном токе питаия или по величине тока, протекаюего по элементу Ч, необходимого для поддерживания его температуры постоянной, В обоих случаях потери тепла учеиспусканием отсутствуют, поскольку излучающей и воспринимающей тепловой поток поверхностью является поверхность теплопередающего элемента 1, температура которой одинакова,

Внешняя поверхность датчика теплоизолирована и в работе устройства не участвует. Температура, степень черноты и форма конструкции, внутри которой производится измерение, не влияют на точность, тем самым обеспечивая возможность переноса результатов стендовых градуировок термоанемометра на его работу в прог В шленных условиях. Расширяется область применения датчиков и появляется возможность их использования для измерения высокотемпературных потоков, так как повышение температуры не увеличИ вает потери тепла на лучеиспускание. Отсутствие тепловых потерь повыиает чувствительность устройств при пэстоянстве подводимой к датчику энергии, особенно при измерении потоков, температура которых превышает 300-400°С,

Датчик используют для измерения пылесодержащих потоков, поскольку снабжен средствами, обеспечивающими высокую стойкость датчика к абразивному износу, а именно насадкой 6, Насадка 6, выполненная в виде конфузсра-, обеспечивает также гидродинамическую стабилизацию измеряемого потока. Изменяя длину насадки, можно регулировать чувствительность датчика, так -как толщина пограничного

слоя, влияющая на теплоотдачу от элемента 1, определяется его расстоянием от передней кромки насадки. Датчик целесообразно использовать для измерения скорости трехмерного потока. При этом зона нечувствительности к углу атаки потока может быть доведена до 60° путем-выполнения конфузорного входа в насадку.

Предлагаемое устройство отличается малой инерционностью. Его конструкция позволяет выполнять тепло- передающий элемент очень тонким, например из фольги, наклеенной на внутреннюю поверхность втулки, изготовленной из теплоизоляционного

5 материала.

Использование предлагаемого датчика позволяет проводить измерение скорости с запыленных потоков с высокой точностью и расширить температурный диапазон измерений.

Формула изобретения

Датчик термоанемометра, содержащий теплопередающий элемент, укрепленный на державке, ориентированный вдоль потока, снабженный токопроводами, отличающийся тем,

что, с целью повышения чувствительности, надежности измерения и расширения области применения, теплопередающий элемент выполнен в виде трубки с теплоизолированной наружной поверхностью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Горлик С,М. и др. Аэромеханические измерения, М,, Наука

1964, с, 239-243,

2,Авторское свидетельство СССР

t 189634, кл, G 01 Р 5/12, 1963 (прототип) ,

ч.у

7

/ 5

лз