Термоанемометр постоянной температуры Советский патент 1980 года по МПК G01P5/12 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испол зовано в аэро-гидродинамических и экологических исследованиях и т.п. Известны термоанемометры, содержащие измерительный преобразователь скорости, снабженный нагревателем, термокомпенсационный преобразовател включенные -в мостовую схему, источник стабилизированного напряжения, питающий нагреватель и мост, и указ тель, подключенный к измерительной диагонали моста l, Отсутствие регулировки косвенно го нагрева в этих термоанемометрах приводит к резкому (в десятки раз) уменьшению чувствительности прибора при больших скоростях потока и к перегреву датчика скорости, -ыходу его из строя при малых скоростях. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является термоанемометр следящего уравновеши вания, содержащий термодатчик скорости, снабженный нагревателем, тер мокомпенсационную цепь, усилитель обратной связи, к выходным которого подключен нагреватель, и указатель. Следящее уравновешивание существенно расширяет диапазон скоростей, измеряеьмх этим прибором 2. Однако существенным недостаткомуказанного термоанемометра является то, что термокомпенсационный измерительный преобразователь содержит два чувствительных элемента (термокомпенсационную термопару и терморезистор) , что усложняет конструкцию датчика, затрудняет унификацию его характеристики, ремонт и замену. Цель изобретения - упрощение конструкции прибора и повышение его точности. Указанная цель достигается тем, что термокомпенсационная цепь подключена параллельно нагревателю резистивного термочувствительного элемента и выполнена в виде делителя напряжения, выходным плечом которого является линейный резистор, а входным - соединенные параллельно терморезистор и линейный резистор. На чертеже представлена схема предлагаемого термоанемометра постоянной температуры. Термоанемометр содержит термочувствительный элемент (терморезистор) 1, снабженный подогревателем 2 и включенный в мостовую схему 3. Входные клеммы усилителя4 обратной свя-- . зи подключены к измерительной диагонали моста 3, а выходные к нагревателю 2. Термокомпенсационная цепь,

выполненная в виде делителя напряжения и содержащая термокомпенсационный терморезистор 5 и линейные резисторы б и 7; подключена параллельно нагревателю 2. Выходные клеммы 8 и 9 делителя напряжения являются выходом термоанемометра. Источник, питающий мост и усилитель 4, на чертеже не показаны.

Предложенный термоанемометр работает следуюцим образом.

Ток L, протекающий по нагревателю, разогревает терморезистор 1 до температуры Тд, превышающей температуру потока Т,, причем усилитель 4 обратной связи поддерживает мост 3 в состоянии равновесия изменением мощности , подводимой к нагревателю 2. При этом сопротивление терморезистоа 1, а следовательно, и его темпеатура Тд практически постоянные и не зависят от скорости потока V и §го

емпературы Т,Т. 9-const

Температура Тд связана с величиной напряжения U, питающего нагреватель, уравнением теплового бгшанса. Расчеты показывают, что, зная параметры термокомпенсационного терморезистора, можно подобрать такие величины резисоров 6 и 7,чтобы в широком диапазоне температур потока . ВБЦ- ОДНОЙ сигнал

термоанемометра определялся только скоростью потока V и практически на зависел от его температуры Т.

При Зсщанных параметрах терморезистора 5 и заданной температуре 0 датчика 1 скорости расчет величин сопротивлений 6 и 7 осуществляется методом наилучшего равномерного приб- лижения по Чебышеву или более простым методом точечного интерполирования .

Формула изобретения

Термоанемометр постоянной температуры, содержащий резистивный термочувствительный элемент, нагреватель, термокомпенсационную цепь и усилитель обратной связи, к выходным клеммам которого подключен нагреватель термочувствительного элемента, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции прибора и повышения его точности, термокомпенсационная цепь подключена параллельно нагревателю резистивного термочувствительного элемента и выполнена в виде делителя напряжения, выходным плечом которого является линейный резистор, а входным - соединенные параллельно i терморезистор и линейный резистор.

Источники- информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Карбе Ю,В. и др. Приборы и системы управления, 1967, № 11, с.43-44.

2.Авторское свидетельстЕО СССР

№ 617721, кл. G 01 Р 5/12, (прототип) .

.

8