Датчик скоростного напора потока жидкости или газа

 

1. ДАТЧИК СКОРОСТНОГО НАПОРА ПОТОКА ЖИДКОСТИ ИЛИ ГАЗА ПО авт. св. №655971, отличающий-, с я тем, что, с целью повышения точности измерений малых скоростей потоков жидкости, часть поверхности обтекателя, примыкающая к воспринимающему телу, выполнена проницаемой на участке длиной не менее 0,15 от диаметра основания конуса Обтекателя и не более длины обтекателя в Осевом направлении до основания конуса. 2. Датчик по п. 1, от ли ч а ющ и и с я тем, что проницаемость поверхности обтекателя обеспечена равномерно расположенными по окружности сквозными, отверстиями, при этом плсздадь отверстий составляет не менее 20% от площади проницаемого участка. (Л с э S5 1 х li Ю

СОКИ СОВЕТСНИХ

t»INIIOI

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3(59 G 01 P 5/005 G 01 F 1/28

»»»-: »»„»., ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМЪ(СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 655971 (21) 3430506/18-10 .(22) 29.04.82 (46) 23.06.83. Бюл. М 23 (72) A.Â. Мишуев, A.N Зражевский и A.À. Селедкин (71) Московский инженерно-строительный институт им. В.В. Куйбышева (53) 532.574(088.8) .(56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 655971, кл. С 01 P 5/ОО,G 01 F 1/28, 1977 (прототип). (54) (57) 1 ° ДАТЧИК CKOPOCTHOFO НАПОРА ПОТОКА ЖИДКОСТИ ИЛИ ГАЗА по авт. св. 9 655971, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерений малых скоростей потоков жидкости, часть поверхности обтекателя, примыкающая.к воспринимающему телу, выполнена нроницаемой .

sa участке длиной не менее 0,15 от диаметра основания конуса ббтекателя и не более длины обтекателя в осевом направлении до основания конуса.

2. Датчик по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что проницаемость поверхности обтекателя обеспечена равномерно расположенными по окруж-. ности сквозныМи отверстиями, при этом площадь отверстий составляет не менее 20% от площади проницаемого участка., g

1024848

Изебретение относится к измерительной технике и может быть исполь" зовано в экспериментальной гидромеханике.

По основному авт. cs. М 655971 известен датчик ск ростного напора 5 потока жидкости илн газа, содержащий воспринимающее тело в форме полу. сфероида и расположенный за ним с зазором обтекатель в форме конуса, причем воспринимающее тело представляет собой сегмент полусфероида, а конус со сторонй, обращенной к вос принимающему телу, дополнен остав- шейся частью полусфероида (1).

Недостатком известного датчика !5 является низкая точность измерений малых скоростей. Это обусловлено тем, что во-первых, за воспринимающим телом в полости обтекателя собирается воздух, в результате чего 20 датчик реагирует на быстрые изменения избыточного статического давле-; ния . Во-вторых, так как при малых скоростях потока, например, для жидкости, меньших Л,5 м/с, при диаметре воспринимающего тела, меньшем

0,5 см, нарушается регулярный отрыв потока с поверхности обтекателя, а зона отрыва вихрей расширяется, в полости эа воспринимающим телом возникают пульсации давления, в результате чего также снижается точностьизмерений.

Целью изобретения является повы. шение точности измерений малых око 35 ростей потоков жидкости.

ПоставлЕнная цель достигается тем,что в датчике скоростного напора потока жидкости или каза, часть поверхности обтекателя, примыкающая 4О к воспринимающему телу, выполнена проницаемой на участке длиной не мейее 0,15 от диаметра основания конуса обтекателя и не более длины обтекателя в осевом .направлении до 4 основания конуса.

Проницаемость участка может быть обеспечена равномерно расположенными .по окружности сквозными отверстиями,, при этом площадь отверстий должна составлять не менее 20% от всей площади проницаемого участка.

На Чертеже-представлен датчик, общий вид в разрезе.

Датчик скоростного напора потока жидкости или газа содержит воспри- . нимающее тело 1 в форме сегмента полусфероида с пространственным углом, равным или меньшим 90 ., обтекатель 2 со сквозными отверстиями

3, включающий оставшуюся часть полую 60 сфероида 4 и конус 5. Измерительный преобразователь датчика содержит консоль 6 с наклеенными теизорезисторами 7, шток 8, на котором эакреп лено восйринимающее тело 1, и конус 65 ную гайку 9, фиксИрующую. шток на консоле. Тензорезисторы 7 покрыты герметиком для изоляции от воздействия жидкости.

Датчик скоростного напора потока жидкости или,газа работает следующим образом.

Поток жидкости или газа воздействует на воспринимающее тело.

За счет выполнения воспринимающего тела и форме сегмента полусфероида, коэффициент лобового сопротивления практически не меняется при различных режимах обтекания, кроме того, поток открывается только с поверхности обтекателя, что значительно уменьшает уровень пульсаций давления на воспринимающем теле, возникающих за счет отрыва.

Вследствие того, что в реальном датчике не возможно сделать перемещения воспринимающего тела бесконечно малыми при воздействии потока, между воспринимающим телом и началом обтекателя возникает "ступенька", На которой возникают местные нерегулярные отрывы потока. Это приводит к возрастанию аразитных пульсаций, действующих на кормовую частй воспринимающего тела. Для уменьшения влияния паразитных пульсаций на точность измерений, участок обтекателя, расположенный непосредственно за .воспринимающим телом, выполнен проницаемым. Благодаря такому выполнению, пульсации давления, действую- щие на кормовую часть воспринимающего . тела, оаоедняются по поверхности, и уровень паразитных пульсаций регистрируемых датчиком уменьшается.

Кроме того, выполнение участка по-. верхности обтекателя пронйцаемйм способствует тому, чтобы в полости преобразователя не было воздуха.

Вследствие этого частотная характеристика датчика не изменяется, так как не меняются присоединения массы жидкости. Проницаемость может быть обеспечена путем создания сквоз- ных отверстий, равномерно расположенных по окружности, а так как угловые: перемещения точки нерегулярного отрыва потока со сферической части ,обтекателя могут достигать +8 "-.10®„ то длина проницаемого участка должна составлять-. не менее 0 15 от диа,метра .основания конуса обтекателя, Чтобы проницаемый участок не был расположен в зоне интенсивного вих-. реобразования в кормовой части обтекателя длина проницаемога участка ие должна быть более длины..обтекателя в осевом направлении до основного конуса. Площадь отверстий должна составлять не менее 20Ф от всей площади пронйцаемого участка. При такбй площади, как показали эксперк менты на диаметрах корпуса 6-15 мм, 1024848

° Составитель 5. Bnacas техредМ. Peprem Корректор A. Повх ммевю м ю ю ° . ю ю ю

Заказ 4387/42 вираж 873 . Подписное

ВНИИПИ. государственного комитета СССР по делам изобРетений и открытий

113035 Иоакна, Ж-35, Раумокая наб,, д. 4/5

° В Ю

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 редактор В. Иванова происходит быстрое вытеснение воздуха иэ полости преобразователя.

Выполнение измерительного преобразователя в виде консоли с наклеениыми тенэорезисторамн упрощает конструкцию датчика, а выполнение гайки, фиксирующей щток на консоле,,конусной .уменьщает демпфирование подвижных частей преобразователя, которые перемещаются в полости преобразователя.

Укаэанные усовершенствования позволяют повысить точность измерений .малых скоростей потоков жидкости, упростить конструкцию датчика и использовать в качестве вторичной измерительной аппаратуры стандартные тензометрические усилители.