Приемное устройство термоанемометра Советский патент 1981 года по МПК G01P5/12 

Изобретение относится к, измерению паргилетров движения и может быть исп6.льзовано для исследования параметров газового потока. ,5

Известно приемное устройство термоанемометра. Оно представляет собой две параллельные трубки с установленными в них чувствительными элементами. Внутренний диаметр трубок 10 одинаков, каждая трубка снабжена выходным насадком в виде двух конусов с общим основанием, диаметр которого в 1,5-2 раза превышает диаметр трубки. Насадки расположены j зеркально относительно плоскости, перпендикулярной оси трубок 13.

Недостатком такого устройства является нелинейность выходного сигнала и ограниченный диапазон измере- 20 ния.

По основному авт. св. 614384 известно приемное устройство, содержаидее две трубки с профилированными каналами, служащие части которых 25 расположены с противоположныхсторон, а расширяющиеся части снабжены глухими обтекателями с радиашьными от верстиями, и чувствительные элементы, установленные в каналах 21Недостатком такого приемного устройства является быстрое выполаживание выходной характеристики при больших значениях скоростей потока, особенно для малых значений тока подогрева чувствительных элементов. Увеличение тока подогрева ограничено максимальной температурой нагрева чувствительного элемента. Все это ведет к нелинейности выходного сигнала..

Цель изобретения - линеаризация выходного сигнала скорости газового потока в широком диапазоне измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в приемном устройстве термоанемометра, содержащем две трубки с профилированными каналами, у котог рых сужающие части расположены с противоположных сторон, а расширяющие части снабжены глухими обтекателями с радиальными отверстиями, и чувствительные э-лементы, установленные в расширенных частях каналов, трубки установлены соосно, а чувствительные элементы, выполненные в виде стержней, расположены по оси каналов на участках переменного сечения трубок, причем устройство снабжено установленнымсооснО трубкам симметричным кожухом с коническими сменными н ас адк ами. На чертеже представленасхема приемного устройства термоанемометра (стрелками указано направление движения газового потока). Приемное устройство состоит из двух профилированных трубок 1 и 2 с центральными входными отверстиями 3 и 4, двух чувствительных элементов 5 и 6, обтекателей 7 и 8. с -радиальными отверстиями 9 и 10, кожуха 11 и двух конусных насадок 12 и 13 с центральными входными отверсти ми 14 и 15. Устройство работает следующим образом. . При движении газового потока в одном направлении через конусную насадку 14 и кожух 11 газ поступает только в одну профилированную трубк 1. Во вторую профилированную трубку 2 газ не поступает. Таким образом, из двух нагретых электрическим током чувствительных элементов охлаждается только один 5, и только у него изменяется электрическое соп ротивление в зависимости от скорост газового потока внутри кожуха 11. Чувствительный элемент 6 не обдувается и не изменяет своего электричес кого сопротивления, а будет изменят его только от изменения физических параметров газового потока, т.е. яв ляться компенсирующим по отношению к первому. Выход газового потока из трубок 1 и 2 осуществляется через радиальные отверстия 9 и 10, Общее аэродин мическое сопротивление их равно аэр динамическому входному сопротивлению центрального отверстия 3 или 4. Выход газового потока через радиаль ные отверстия 9 и 10 обусловлен при менением обтекателей 7 и 8, соединенных основаниями, и в случае изменения направления движения газово го потока (в сторону, противоположную стрелкам) чувствительный элемен в трубке 1 становится компенсирующим, а чувствительный элемент в тру ке 2 - измерительным. Чувствительные элементы 5 и 6 вы полнены в виде стержней, длина кото рых не превышает длины профилирован ных каналов трубок с переменным поперечным сечением. Их размещение по оси профилированных каналов трубок 1 и- 2 на участке переменного попере ного сечения делает неравномерной теплоотдачу по всей длине своей поверхности. Подбором диаметра входного 1;ентрального отверстия 3 ,и 4 и Ьнутреннего профиля каналов трубок 1 и 2, а также величины тока подогрева чувствительных элементов 5 и б можно получить линеаризированный выходной сигнал. Для перекрытия всего требуемого динамического диапазона измерения скорости газового потока используется набор конических насадок 12 и 13, отличающихся коэффициентом передачи значения скорости газового потока, который определяется отношением площадей входного центрального отверстия 14 или 15 и BHVTpeHHHM сечением кожуха 11. Смена конических насадок 12 и 13 не влияет на линейность выходной характеристики. При включении чувствительных элементов 5 и 6 в различные электрические схемы можно получить Линейный выходной сигнал, пропорциональный измеряемой скорости газового потока, а по знаку выходного сигнала судить о направлении газового потока. Используя аналоговые преобразователи, добиваются компенсации влияния изменений температуры газового потока на измерение. Кроме того,приейное устройство позволяет.значительно расширить диапазон измеряемых скоростей газового потока, так как входное центральное отверстие конусной 14 или 15 можно подобрать любого размера, т.е. выделять часть газового потока, движущегося с различными скоростями, таким образом, чтобы в самом кожухе диапазон изменения скорости газового потока был постоянен. Это позволяет применить устройство в Любых отраслях техники, где необходимо измерять скорости газовых потоков. . Формула изобретения Приемное устройство термоанемометра по авт. св. № 614384, о т л ич ающе ее я тем, что, с целью линеаризации выходного сигнала в широком диапазоне измерения скоростей газового потока, трубки установлены СООСНО, а чувствительные элементы, выполненные в виде стержней, расположены по оси каналов на участках переменного сечения трубок, причем устройство снабжено установленным СООСНО трубкам симметричным кожухом со сменными коническими насгщками. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 480980, кл. G 01 Р 5/12, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 614384, кл. G 01 Р 5/12, 1976 (прототип).

k