Анализатор скорости и направления потока Советский патент 1981 года по МПК G01P5/08 

Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно к области измерения параметров потоков и може-е быть использовано для метеорологических и иных измерений. Известен анализатор скорости и направления потока, содержаяц1Й индукционный четырехполюсный датчик, четыре фазочувствительных усилителя, электрон нолучевую трубку и электронный коммутатор 1 . Этот электронный анализатор имеет дорогостоящую электроннолучевую трубг ку/ невысокую точность и дает лишь визуальную информацию, что делает иеосуществимым его использование в устройствах автоматики и регулирования. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для определения скорости потока, содержащее датчики ортогональных составляющих вектора скорости потока, подключенные к управляющим входам преобразователей постоянного напряжения В напряжение переменного тока, генератор синусоидальных колебаний, фазосдви гающую цепь, сумматор и измерительную схему 2. Это устройство имеет достаточно сложную конструкцию из-за наличия фазосдвигаюцей цепи и измерительной схемы, регистрирующей амплитуду и фазу вьВсодного напряжения сумматора. Цель изобретения - упрощение конструкции .устройства., Для достижения этой цели устройство , содержащее датчик ортогональных составляющих вектора скорости потока и сумматор, снабжено двумя квадраторами, блоком деления, преобразователем, вторым сумматором и детектором, при этом выходы датчика ортогональных составляющих вектора скорости потока через квадраторы соединены со входами первого су№ атора и со входами блока деления, выход которого через преобразователь соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которрго соединен с выходом детектора, а вход детектора соединен с одним из выходов датчика, ортогональных составляющих вектора скорости потока. На чертеже приведена блок-схема устройства. Датчик I ортогональных составляющих вектора скорости потока своими выхода ми подключен к квадраторам 2 и 3, которые соединены с сумматором 4. Блок 5 деления получает сигналы от обоих выходов датчика 1 и соединен своим выходом через преобразователь 6 со вторы сумматором 7. На второй вход сумматора 7 подается сигнал с детектора 8, подключенного своим входом к первому входу блока 5 деления. При воздействии потока на датчик 1 на его выходах появляются сигналы, про порциональные ортогональным составляю 1ЦИМ вектора скорости потока. Сигналы через квадраторы 2 и 3 поступают на входы сумматора. Сигнал на выходе сумматора 4 равен сумме квадратов выходных сигналов датчика I, т. е. пропорционален квадрату величины вектора ско рости ветра. Блок 5 деления производит деление сигнала, поступающего на первь«й вхсд блока, на сигнал, поступающий на второй вход, с учетом знаков входных сигналов. Таким образо1«@, вы- . ходней сигнал блока 5 деления пропорционален котангенсу угла вектора скорости потока. Преобразователь 6 по сигна лу с блока 5 деления формирует сигнал. пропорциональный углу вектора скорости135 Выходной сигнал преобразователя 6 равен углу вектора скорости, если он лежит в пределах от О до 180°, и отличается от него на 180, если вектор скорости направлен под углом от 180 до 360. Для того, чтобы определить истин ное направление вектора, применяют детектор 8, который подает на второй / сумматор 7 сигнал, пропорциональный 8 14 180, когда входной сигнал детектора имеет отрицательное значение, и не подает сигнала, если входной сигнал положителен . При этом сигнал на выходе второго сумматора 8 будет пропорциона-. лен истинному значению угла вектора скорости, так как знак входного сигнала детектора 8 определяет ориентацию вектора в пространстве, поскольку является делимым на блоке деления. Предлагаемое устройство, обладая сравнительной простотой, с достаточной точностью позволяет определять скорость и направление потока, а его выходной сигнал удобен как для считывания, так и для воздействия на устройства автоматики и регулирования. Формула изобретения Анализатор скорости и направления потока, содержавши датчик ортогональных составляющих вектора скорости Потока и сумматор, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, он снабжен двумя квадраторами, блоком деления, преобразователем, вторым сумматором и детектором, при этом выходы датчика ортогональных составляющих вектора скорости потока через квадраторы соединены со входами первого сумматора и со входами блока деления, выход которого через преобразователь соединен с первым входом второго сумматора, второй . вход которого соединен с выходом детектора, а вход детектора соединен с одним из выходов датчика ортогональных составляющих вектора скорости потока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 110459, кл. G 01 Р 5/02, 2. Авторское свидетельство СССР № 404014, кл. G 01 Р 5/08.

В