Термоанемометр
,% 10458э
Класс 42,, 15
42к, 5
1Сф СР ДД;1.Д рссг
РАТЕ;
1ЕХ({Г(1 - )
ГМ" 1:) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
П. В. Чебышев
ТЕРМОАНЕМОМЕТР
:<аяв><ено 3 апреля (950 г. за ¹ 415762 в Гостс.(н{< (СССР
Преаметом изобретения является гер(((оане<мометр для измерения температуры и скорости газовых потоков.
Известны термоанемомстры с няСЗДК011 В 3{IÄÅ (eTB, (. IH>(CCI OÉ HHTI(, иклю (ег!ной в схему измерительного моста.
Б 0((I Iсываемом Tcрмоапс..итме;РС, В ОТЛИ <1 ИЕ ОТ l(ЗВССTi I l>! Х, ililт I> насадка вкл(очепя в схе>му изме11Ительного .;(оста посредством четырех прово
Ня чертеже показана принципиальная схема термоанемометрг.
Нити термонасадкя включены в цепь измерительного моста посрслство{м чстырех проводов. При этом д В» В с р ш и (1 ы м О с т я и c p с (I с с с и ьг непосредственно к ос!{Овяии(г(ножек, поддерживающих нить. ПроНо;j!! и! гепссльнь!>"1 разъем г(;1 (а таксин(> В C1 ЧЯС HCOOX OДH .>(OCT» > СКОЛЬ
»{1(< Ii<1 П(. (>ЕХO;I HO и КО!! I >. КТ) В(С 1(Оц ны в в»рхнсс i!леча моста г, им-юи;сс сопроi!;,Iлен((с в 5()-: — 100 ряз большее, (см 1{!Иг(, (то умень-! иясг влиянис их врс;(ного сопро (ч! Вл»H!IH н TO 1(03 li! Cло 0(l 3. Г100ВО «! !I:-ЗЬС.; Ii, ВКЛЮ ICИЫ В ЦЕПЬ
1;1;1;..({г<1{омс гра> тяк что их cOHVQTHH i»Hli» 11<,;, КТ{(ЧЕСКИ I, С HÄ;Iil(. Н3 рабо г" мо .тя. Про во;(и разъем (Х l Л !О и С {I Ь! В i:. !С ЧО, И М(. 101i j»(> CO !
1ро(!{ ВЛ(. ri! I(В LI . О<> р(13 О ОЛ ЪПI ЧЕМ CO-> и01 !{<{ л»!111» НИ !.и > И
H. iHIIНИС ТВК(КС ПС3rl3 (И ГЕЛЬНО.
I;p0Ho;j и ра:,ьем 1(, вклю !ены в цепь ив(тания м астя, поэтому ве..Иичи(га их сопрогивлеиия не имеет
:> (1 Я:< Е Н И(1.
Г! ри пс реходс от измерен ия те м . пературы к измерению скорости, вместо того чтобы по rp3(lI«Hy наки изме(пить величину сопро_#_ . t 04583 т ивления магазина К,,„„, уменьшают до значения г „величину сопротивления го Такая перестройка моста, го.(ная для любого R„,„, выполняется одним переключением.
Этого достаточно в том случае, если требуется задавать К,, пропорциональным Я, что приводит
К УСЛОВИЮ:
ЛТ, —.= ЬТ„)1 — а„. Ь <,(, где: Rt, — сопротивление нити при температуре потока;
R, — сопротивление нити, coorI ветствующее ее температуре; Т, — базисный перегрев нити; Т, — перегрев нити по отношению к потоку при температуре потока; — температурный коэффициент сопротивления нити; t = t — t — перегрев потока по отношению к базисной температуре
Однако такой закон и такая схема обеспечивают независимость показаний моста от температуры потока только, если а; — const npu о - Т, (Т„,, а коэффициент теплоотдачи нити в потоке а не изменяется при изменениях температуры потока от 1, до ty»z и температуры нити OT Tp до Т|гаа
l1оскольку эти два условия точно не соблюдаются, то, приняв для упрощения излом кривой R, =f(T) в точке Т„а при Т.- T, а > p (что, например, имеет место в вольфрамовой нити), получим требуемый закон перегрева нити:
ЛТ,=ЛТо 1+ l — (а1: —.,)ЛТ, где коэффициент теплоотдачи принят независимым от температуры нити и потока, Для того чтобы удовлетворить условиям настройки моста на любую температуру потока в этом более сложном случае, сопротивление К,„г разбито в схеме на две части, Выделенная из него постоянная величина К„. определяется из соотношения. ар — ао
P„.„„=R„.„—. а о
При а а. Rr Практически схема выполняется следующим образом. Последовательно с магазином сопротивлений включается R, „,. При измерении температуры в левое плечо включается меныпее сопротивление 9p„»»„, подбираемае по балансу гальванометра. Очевидно, R;,,„,+ Л аочп = Ймаг. ПО Лоаланс СОСТВВ ляется график температурной градуировки для тех случаев, когда нужно узнать не только скорость, но и температуру потока. Такой график аналогичен графику RMar — - f (t), Ho смещен Вниз на величину R;„„„„,. Перестройка моста на режим изглерения скорости состоит во включении последовательно с мостом регулируемого R:, в шунтировании Rr Г . = Г. — ггто Выбор правильного значения r oáóñëîâëèBàåò собой нормальный тепловой режим нити, гарантирую гний бесперебойную и длительную ее работу при максимальных температурах потока. Замена сопротивления r. íà r, и шунтнровка R... осуществляется одним поворотом ручки переключателя и, одновременно с переключением измерительного моста с малого тока (замер температуры в положении 1 на регулируемый ток (замер скорости в положении 2). Значения R«., и г а остаются постоянными для всех насадков одного и того же типа, С ними и производится градуировка насадков перед употреблением. Опыт показывает, чго при таком способе настройки в пределах 70 †: 100 температурные влияния на градуировку насадков практически пол№ 104583 пастью устраняются в широком диапазоне скоростей. Порядок измерения по схеме следующий: а) По стятив переключатель в положение 1 (малый ток моста), настраивают магазин Я;„а,„, и добиваются баланса гальванометра. б) Ставят переключатель в положение 2 и так регулируют ток моста, чтобы вновь получить баланс гальванометра, В момент баланса читают показания амперметра. в) По показаниям амперметра из градуировочной кривой находят скорость потока. При использовании насядков нескольких типов дополнительным переключателем П„„, можно установить несколько значений Изменение 4 Т, остуществляется изменением r переключателем П Необходимость в таком изменении может возникнуть при измерении потоков повышенной температуры или нестабильных потоков, когда необходимо снижать Ь Т, в ущерб точности отсчета. Этот же принцип может быть применен при измерениях по методу постоянного тока. Тогда измерения проводятся в следующем порядке: я) Поместив насадок в чехол при любой комнатной температуре, ставят мост я положение 1 и, изменяя )7„-,,„„, добиваются равновесия моста. б) Переключая мост в положение 2 увеличивают ток измерительного мо та для получения баланса гальванометра. Это значение тока должно быть замечено и в дальнейшем при измерении скорости при любых температурах потока поддерживается постоянным. в) Поместив насадок в исследуемый поток ставят переключатель в положение 1 и балансируют мост изменением R;,,„„, (при малом токе). г) Поставив переключатель в положение 2 и убедившись в постоянстве тока моста в соответствии с и, б), отсчитывают показания гальванометра. Эти показания дают скорость потока независимо от его температуры, Если, кроме скорости, нуж н о определить также и температуру потока, то после балансировки моста при малом токе прочитывают значение Ðr» апс и по графику R;,a,„„,. =-? (t) для данного насадка находят температуру потока. Для записи пульсаций скорости и температуры потока в диагональ моста, или на клеммы нити подключают электронный усилитель с устройством для компенсации тепловой инерции нити. Предмет изобретения 1. Термоанемометр для измерения температуры и скорости газовых потоков с применением проволоки, нягреваемой электрическим током, отличающийся тем, что, с целью снижения влияния те мпературных изменений сопротивления подводящих проводов и пере ходных контактов на результаты измерения, нить насадка включают в схему измерительного моста, причем две вершины моста переносят на концы ножек, поддерживающих нить насадка. 2. Термоанемометр по и. 1, о тли Iа щийся тем, что, с целью устранения необходимости в перестройке моста при изменениях температуры потока, одновременно с переключением моста из положения 1 (измерение температуры потока) в положение 2 (измерение скорости потока) в плече моста, противоположном нити, уменьшают сопротивление на постоянную величину, 3. Термоанемометр по пп. 1 и 2, отличаю щийся тем, что, с целью устранения влияния неравенства температурных коэффициентов сопротивления нити при температурах потока и при ее ïåрегреве в режиме измерения скорости, а также компенсации тем№ 104583 /7 0. в кы Отв. редактор Е, П. Калязин Стандартгиз. Поди. к неч. 7/! 1957 г. Объем 0,25 п. л. Тираж 800. Цена 50 кон. З н гографпн Мнн. кулвзуры Марийской АССР, г. Йошкар-Ола, (оветекая, 104. Зак. 1004. пературной зависимости коэффициента теплоотдячи, последовательно с магазином сопротивлений в плечо моста включают постоянное по величине компепсиру1ощее сопротивление, закорачиваемое при переводе переключателя измерительного моста из положения 1 в положение 2. 4. В термоанемометре по чп. 1, 2 и 3, с целью получения различных базисных перегревов нити, сопротивление плеча, противоположного насадку, выполнено в ви-де несколы:их секций, шунтируемых переключателем. 5. В; ермоанемометре по пп. 1, 2, 3 и 4, с цель1о изменения компенсации при различных отногпениях температурных коэффициентов сопротивления нити, компенсирующее сопротивление в плече, прилегающем к нити, выполнено в виде нескольких секций, вводимых переключателем.
