Устройство контроля потока газа Советский патент 1982 года по МПК G01P5/12 

.5) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПОТОКА ГАЗА

Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано для контроля за. текущими газами. Известно механическое устройство для контроля за текущими тазами, которое позволяет контролировать наличие потока газа при небольшим динамическом давлении Cl 3. Наиболее близк1 м к предлагаемому по технической суЩМости является устроиство контроля потока газа, содержйщее резисторный измерительный мост с включенным в одно из плеч терморезИстором, усилитель, входы которого подключены к измерительной диагонали моста, транзисторный ключ и источник питания f2 3. Недостатком известного устройства является то, что при скачкообразном изменении скорости потока не успевает измениться выходной сигнал, так как нагрев терморезистора определен потен циалом выходного напряжения усилителя и при осутствии потока газа терморе:зистор нагрет до высокой температуры К) повторяющимися импульсами .генератора прямоугольных импульсов, включающими усилитель. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства контроля потока газа. Поставленная цель достигается тем, что в устройство контроля потока газа содержащее резисторный измерительный мост с включенным в одно из плеч терморезистором, усилитель, входы которого подключены к измерительной диагонали моста, транзисторный ключ и источник,питания, введен стабилитрон, включенный параллельно транзисторному ключу, управляющий электрод которого соединен с выходом усилителя, причем источник питания подключен через транзисторный ключ к питающей диагонали моста. На чертеже изображена принципиальная схема устройства контроля потока газа. Устройство контроля потока газа содержит измерительный мост с резисторами 3, в одно из плеч которого включен терморезистор , помещенный в канале газа 5, кампарато|р 6, выполненный на операционном- усилителе и включенный в измерительную диагональ а-5 моста 1-, транзисторный ключ 7, выполненный на однрм транзисторе, управляющий электрод которого соединен с выходом компаратора 6, стабилитрон 8, один вывод которого соединен с эмиттером транзистора транзисторного ключа.7 и источником питания 9, потенциал которого обеспечивает форсированное нарастание тока. Другой вывод стабилитрона 8 соединен с коллекто|эрИтранзистора транзисторного ключа 7 и с точкой с( питающей диагонали моста -k, Точка б питающей диагонал 1 1- соединена с общим выводом 10 питания. Питание компаратора 6 может осуществляться от отдельного источника 1 1 . Устройство, контроля потока газа работает следующим образом. При отсутствии потока газа мост 14.запитан слабым током через стабилитрон 8, огранимиваю1 й потенциал в питающей диагонали«-б моста 1-4. Равновесие моста 1-4 достигается настрой кой переменного резистора 3, включенного в смежное с терморезистором 4 плечо моста 1-4. На входы компаратора 6 поступают сигналы, при которых уровень выходного сигнала компаратора 6 закрывает транзисторный ключ 7. При ЭТОМ терморезистор 4 нагрет слабым током до небольшой температуры ( К) При появлении потока паза в канале газа 5 терморезистор 4 начинает охлаждаться и его сопротивление начинает изменяться. Передаточная характеристика компаратора б выбирается такой, чтобы даже незначительное изменение потенциала в измерительной диагонали моЬта 1-4 приводило к скачкообразному изменению сигнала на выходе усилителя - компаратора 6. Так, например, при выборе терморезйстора 4 с отрицательным ТКЕ, при появлении потока газа в канале газа 5 потенциал измерительной диагонали моста 1-4 возрастает относительно общего потенциала схемы, на выходе компаратора 6 появляется сигнал, открывающий транзисторный ключ 7. Стабилитрон 8 шунтируется транзисторным ключом 7 и напряжение форсирования (Цф) прикладывается к 97 питающей диагонали d-5 моста I-. Ток ветвях моста 1- резко возрастает, терорезистор k начинает форсированн,о . на греваться до приведения моста l-t в равноресие, что достигается при компенсации отбора тепла потоком газа пропорциональным нагревом терморезистора k до исходной небольшой ( К) Температуры. При уравновешивании моста 1-4 происходит скачкообразное обратное изменение выходного сигнала компаратора 6, транзисторный ключ 7 зaкpывaetcя, и мост I- запитывается слабым током через стабилитрон 8. Если поток газа в канале газа 5 присутствует, то через некоторое время терморезистор k снова охладится, баланс моста 1-4 снова нарушится, откроется транзисторный ключ 7- На питающую ди агональ с(-б моста 1-4 подается напряжение форсирования Цф, ток возрастает, температура терморезистора 4 форсированно повышается до восстановлений равновесия моста l-t. До тех пор, пока поток газа в канале 5 будет присутствовать, будет повторяться цикли|ческий процесс в устройстве контроля |и будут появляться импульсы на выходе компаратора 6. Частота и длительность этих импульсов зависит от скорости потока газа. Терморезистор 4 при этом не нагревается выше исходной неЕМак:окой температуры (например, ЮПри скачкообразном изменении скорости потока газа от максимального до минимального значения в тот период, когда транзисторный ключ 7 разомкнут, через мост 1-4 течет малый ток и Тем- , пература терморезистора 4 равна исходной, равновесие моста 1-4 не нарушается. Очередной импульсный сигнал на выходе компаратора 6 не появляется, транзисторный ключ 7 не открывается. Последовательность импульсов на выходе компаратора 6 прерывается. При таком же изменении скорости потока газа в тот период, когда транзисторный ключ 7 открыт и температура терморезистора 4 еще не достигла исходного значения (т. е. ниже его), мост 1-4 еще быстрее приходит в равновесие. При отсутствии отбора тепла и питании форсированным током температура терморезистора 4 быстро достигает исходной, мост 1-4 приходит в равновесие и последовательность импульсов на выходе компаратора 6 прерывается. В этом случае терморезистор 4 также