Термоанемометр Советский патент 1982 года по МПК G01P5/12 

Изобретение относится к измерению параметров движения и может быть использовано для измерения скорости воз душного потока при аэродинамических исследованиях. Известен термоанемометр с датчиком чувствительный элемент которого выполнен в виде электропроводной нити, закрепленной концами на опорах СОТакое устройство имеет невысокую надежность при эксплуатации в загрязненных потоках ввиду малой механической прочности чувствительного элемента. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является термоанемометр, содержащий чувствительный элемент в виде металлической пленки и изолирующей подложки, схему температурной стабилизации с. регистратором тока питания L2J. Недостатками такого устройства являются невысокая точность измерения скорости и сложность обработки данных эксперимента в области низких (до 150 Гц) частот, обусловленная резким спадом амплитудно-частотной характеристики, который определяется теплоотдачей нагретой пленки в подложку, причем характер изменения этого спада зависит от температуры Ьодложки, что и определяет погрешность измерения. Цель изобретения - повышение точности. Для достижения поставленной цели термоанемометр снабжен нагревателем со схемой температурной стабилизации, выполненным в виде дополнительной металлической пленки, нанесенной на изолирующую подложку, и изолирующей пленкой, расположенной между металлическими пленками чувствительного элемента и нагревателя. На чертеже представлена схема термоанемометра. В термоанемометре на изолирующей подложке 1 последовательно нанесены 393 три пленки: металлическая пленка 2, служащая нагревателем, изолирующая пленка 3 и металлическая пленка k, являющаяся элементом датчика термоанемометра. Пленки 2 и t изготовлены из материала с высоким температурным коэффициентом сопротивления, например из платины или никеля. Металлическая пленка подключена к схеме 5i обеспечивающей нагрев плен ки током и стабилизацию ее температуры на заданном уровне. Величина тока (протекающего по пленке i, регистрируется измерителем 6. Пленка 2, расположенная между подложкой 1 и чувствительным элементом k, подключена к (хеме 7 обеспечивающей ее нагрев и стабилизацию температуры. Термоанемометр работает следующим образом. . При изменении скорости потока, обдувакицего нагретую пленку 4, изменяется количество тепла, отводимого от пленки, что приводит к изменению ее температуры, а следовательно и сопротивления. При этом схема 5 автоматически изменяет ток, проходящий по пленке, таким образом, что ее тем пература возвращается к заданному значению. Величина этого тока, необходимого для поддерживания постоянства температуры пленки , регистрируемая измерителем 6, является мерой скорости потока. Для устранения теплоотдачи чувствительного элемента в подложку, температуру нижней поверхности чувствительного элемента с пс мощью пленки нагревателя 2 искусственно поддерживают близкой к температуре чувствительного элемента с помощью схемы 7 изменяющей ток питания нагревателя таким разом, чтобы его температура оставалась постоянной. 0 Благодаря близости значений температуры нагревателя и чувствительного элемента значительно снижается тепловой поток от чувствительного элемента к подложке, что приводит к выравниванию амплитудно-частотной характеристики термоанемометра в области низких частот, ее независимости от температуры подложки, а следовательно, к повышению точности измерения. Повышение точности измерения предлагаемого термоанемометра, расширение линейного участка его амплитудно-частотной характеристики в области низких(частот, облегчает статическую и динамическую градуировку лрибора и снижает трудоемкость обработки экспериментальных данных. Формула изобретения Термоанемометр, содержащий чувствительный элемент в виде металлической пленки и изолирующей подложки, схему температурной стабилизации с регистратором тока питания, о т л ич а ю Щ и и с я тем, что, с целью повышения точности, он снабжен нагревателем со схемой температурной стабилизации, выполненным в виде дополнительной металлической пленки, нанесенной на изолирующую подложку, и изолирующей пленкой, расположенной между металлическими пленками чувствительного элемента и нагревателя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 590677, кл. G ОГР 5/12, 1978. 2.Патент Японии № , кл. G 01 Р 5/12, l (прототип).

LJ

/ 2

. V ff7 f jf jf f /////-/JW/7jM jMli .«o.

jSSir vv%.vvv4.vvvvvvvNX4Xs;:«xv4V

i : : ----