Устройство для измерения скорости потока Советский патент 1983 года по МПК G01P5/12 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПОТОКА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости потока насыщенного пара в малых объемах с характерными размерами порядка толщины пограничного слоя.

Известно устройство для измерения параметров потока, содержащее датчики полного и статического давления и измерительное устройство 1).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения скорости потока, содержащее датчики полного и статического давления, измерительный мост, регистратор и источник питания 2.

Недостатком устройства является низкая точность измерения скорости потока насыщенного пара в малых объемах с характерными размера м порядка толищны пограничного слоя потока.

Цель изобретения - повышение точности измерения, скорости потока насыщенного пара в малых объемах.

Для достижения поставленной цели , устройство для измерения скорости потока снабжено тремя усилителями, пороговым устройством, анализатором и аналоговым устройством, а датчик

статического давления выполнен в виде дифференциальной термопары, первый спай которой через первый усилитель соединен с первым входом анализатора, к второму входу которого последовательно присоединены пороговое устройство, второй усилитель и измерительный мост, в измеритель(Ное плечо которого подключен второй

10 спай термопары, защищенный экраном, при этом к регистратору через анало говое устройство присоединены выход анализатора и третий усилитель, соединенный с датчиком полного давления.

15

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения скорости потока.

Устройство содержит датчик полного давления 1, датчик температуры 2,

20 образующий вместе с датчиком температуры пара на линии насыщения 3 датчик статического давления 4,i мост 5, пороговое устройство 6, усилители 7-9, анализатор 10, аналоговое уст25ройство 11, термочувствительный элемент 12, регистратор 13, источник питания 14 датчика температуры пара на лини насыщения 3 и экран 15.

Датчик температуры пара на линии

30 насыщения 3 выполнен в виде двух пе- ресекающизСся проводников из термоэлект рически разнородных материалов, спаянных в точке пересечения. О;с1ну пару выводов термопары включают в измерительный мост 5, а вторую соединяют с источником питания 14 для охлажде(Ния спая до температуры выпадения конденсата. Датчик статического давления выполнен в виде дифференциальной термо пары, первый спай которой (датчик температуры 2) служит для измерения температуры потока, а второй Сдатчик температуры пара на линии насыщения 3) - для измерения температуры пара на линии насыщения, при этом второй спай в датчике статического давления соединен с входом порогового устройства 6, выход которого и первый спай в датчике статического давления соединены с входом анализатора 10, а датчик полного давления 1 и выход анализатора 10 соединены с входом аналогового устройства 11. Устройство для измерения скорости потока работает следующим образом. Датчик полного давления 1 устанав ливают в произвольной точке потока, а датчик статического давления 4 в точке потока, где производят измерение скорости. Датчик статического давления 4 выполняют подвижным в плоскости сечения потока для контроля скорости потока в различных его точках. Для увеличения точности изме рений температуры пара на линии насыщения в широких пределах измерения температуры потока в мосту 5 последо вательно с датчиком 3 выполнен термо чувствительный элемент 12, позволяющий устранить нелинейность характеристики датчика 3. В составе анализатора 20 выполнен запоминающее устройство, в которое заводятся табличные данные, связывающие давление пара с температурой пара и температурой пара на линии насыщения Р Р(Т, Т), где Р - давление пара,- Т - температура потока пара; Т - температура пара на линии насыщения. Сигнал с датчика температуры пара на линии насыщения 3 через усилитель 9 поступает на вход порогового устройства 6. С выхода порогового устройства б, при выпадении конденса та на спае датчика температуры.пара на линии насыщения 3, максимальный амплитудный сигнал выдается на вход анализатора 10, куда одновременно поступает сигнал с датчика температуры 2. В соответствии с данными в анализаторе 10 формируется сигнал, соответствующий величине статического давления Р Р(Т, Т) в точке потока, где производится контроль скорости. Этот сигнал поступает на вход аналоговогоустройства 11, на вход которого подается также сигнал с датчика полного давления 1. В аналоговом устройстве формируе ся сигнал, позволяющий судить о скорости потока в искомой точке; Р-Р;Т(.ТН) где V - скорость потока; р - полное давление в потоке; P.L(T,TJ) - статическое давление потока пара в данной точке; р - плотность пара; 1 - ускорение свободного падения. С аналогового устройства 11 сигнал, соответствующий скорости потока, поступает на регистратор 13. Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения скорости потока насыщенного пара в локальных объемах с характерными размерами порядка толщины пограничного слоя потока от 0,1 мм и выше. Формула изобретения Устройство для измерения скорости потока, содержащее датчики полного и статического давления, измерительный мост, регистратор и источник питания, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения скорости потока насыщенного пара в малых объемах, оно снабжено тремя усилителями, пороговым устройством, анализатором и аналоговым устройством, а датчик статического давления выполнен в виде дифференциальной термопары, первый спай которой через первый усилитель соединен с первым входом анализатора, к второму входу которого последовательно присоединены пороговое устройство, второй усилитель и измерительный мост, в измерительное плечо которого подключен второй спай термопары, защищенный экраном, при этом к регистратору через аналоговое устройство присоединены выход анализатора и третий усилитель, соединенный с Датчиком полного давления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетел ство СССР № 412477, кл. G 01 Р 5/10, 1971. 2.Авторскоё свидетельство СССР по заявке 3283271, КЛ-. G 01 Р 5/08, 27.04.81. Ht