Термоанемометр следящего уравновешивания Советский патент 1981 года по МПК G01P5/10 

1

.- Изобретение относится к измерительной технике и может быть йсполь-. зовано для измерения скорости паровоздушнь1Х потоков. .

По авт. св. № 617721 известен термоанемометр следящего уравновешивания , содержащий датчик скорости, выполненный в виде электрического нагревателя и дифференциальной термопары, компаратор, выполненный в виде мостовой измерительной схекы, к одномУ из плеч которой подключен терморезистор, установленный в зоне теплового контакта корректирующего спая дифференциальной термопары, усилитель, источник регулируемого .напряжения и указывающий прибор l.

Недостатком данного устройства является низкая точность измерения скорости паровоздушных потоков, обусловленная изменением теплопроводности паровоздушной смеси в зависимости от концентрации паров в ней.

При различной концетрации паров в паровоздушном потоке даже при постоянных температуре и скорости потока условия охлаждения измерительного спая дифференциальной термопары зависят от концентрации паров и неизменной ЭДС термопары будут соответствовать различные напряжения нагревателя, из-за чего появляется пограиность определения значения скорости.

Цель изобретения - повышение точности измерения скорости паровоздушного потока.

Поставленная цель достигается тем, что в термоанемометре следящего

O уравновешивания к плечу компаратора, смежному с плечом, содержащем терморезистор, подключен дополнительный терморезистор, установленный без теплового контакта со спаями диффе5 р.енциальной термопары и смоченный жидкостью, помещенной в дотолнительную емкость, пары которой присутствуют в измеряе1 ;1ом потоке.

На чертеже изображена схема пред0лагаемого термоанемометра.

Термоанемометр содержит датчик скорости, выполненные в виде электрического нагревателя 1 и дифференциальной термопары с измерительным 2 и корректриукщим 3 спаями, компаратор 4, выполненный в виде мостовой измерительной схемы, к одному плечу которой подключен терморезистор 5, установленный в зоне теплового контакта корректирующего спая 3 диф0

ференциальной термопары, усилитель 6, источник 7 регулируемого напряжения, указывающий прибор 8 и дополнительный терморезистор 9, например полупроводниковый, установленный без теплового- контакта со спаями 2 и 3 дифференциальной термопары и смочейный жидкостью, помещенной в дополнительную емкость (не пока.зана) , . пары которой присутствуют в измеряемом, потоке, например водой при измерениях скорости потоков в системах кондиционирования воздуха.

Термоанемометр работает следующим образом.

При включении источника питания на элементах схемы появляются напряжение и ц на нагревателе 1, ЭДС Е дифференциальной термопары 2-3, опорное напряжение Uof, на выходе компаратора 4 и напряжение U на входе усилителя 6.

Так как система охвачена отрицательной обратной связью (выход усилйтеля 6 подключен к источнику 7 регулируемого напряжения), в схеме устанавливается равновесное состояние, при котором и gx , т.е. Ug) зависит от коэффициента усиления усилителя 6 и при достаточно большом его значении Весьма мало.

Величина ЭДС дифференциальной тер мопары 2-3i заданная при градуировке опорным напряжением компаратора 4 в процессе работы термоанемометра . при постоянной температуре потока поддерживается неизменной, и напряжение на нагревателе 1 однозначно определяет скорость потока.

При изменении температуры потока происходит изменение ЭДС дифференциальной термопары вследствие нелинейности преобразо.вательной характеристики. В этом случае происходит изменение величины сопротивления терморезистора 5 и опорное напряжение компаратора 4 изменяется на величину, равную изменению величины ЭДС термопары 2-3, в результате чего устраняется температурная погрешность измерения скорости потока.

При изменении концентрации паров в потоке поправка к величине опорного напряжения компаратора- 4 вводится от изменения величины сопротивления смоченного терморезистора 9. Так, например, при снижении концентрации водяных паров уменьшается теплопроводность паровоздушной смеси и для получения на выходе дифференциальной термопары 2-3 низменного значения ЭДС при неизменной скорости и температуре к нагревателю 1 требуется подвести меньшее напряжение. В этом случае увеличивается степень испарения жидкости на смоченном терморезисторе 9 , температура его снижается, а сопротивление увеличивается, в результате чего увеличивается опорное напряжение на выходе компаратора 4 и соответственно восстанавливается до прежнего уровня напряжение, подводимое к нагревателю 1. .

Таким образом, предлагаемый термоанемометр повышает точность измерения скорости паровоздушного потока.

Формула изобретения . .

Термоанемометр следящего уравновешивания, по авт. св. № 617721, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерени скорости паровоздушного потока, к плечу компаратора, смежному с плечом, содержащим терморезистор, подключен дополнительный терморезистор .размещенный с возможностью контактирования с помещенной в дополнительную емкость жидкостью, пары которой присутствуют в исследуемом потоке, при этом дополнительный терморезистор установлен без теплового контакта со слоями дифференциальной термопары.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 617721, кл. G 01 Р 5/10, опублик. 1978.

Jr -1

I 5Т .