Устройство для определения параметров турбулентности

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТУЕБУЛЕНТЙОСТИ, содержа1цее датчик полной скорости, выход которого .подключен к входам первого; и второго фильтров, регул1фуе|«лй усилитель, выход которого соединен .с входом первого.квадратора, усилитель-йнт .егр.атрр, переключатель, источник опорного напряжения и блок сравнения, от л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения точности, оно содержит, второй квадратор и функциональный преобразователь , причем выход второго фильтра через второй квадратор соединен с раэкелкаюшим контактом переключателя, замыкающий контакт которого подключен к выходу источника опорного напряжения , подвижиый контакт переключателя соединен с первым входом блока сравнения, выход которого через последовательно соединенные интегратор и усилитель подключен к входу функционального преобразователя и к первому входу регулируемого усилиv теля, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра, выход t функционального преобразователя является выходом устройства. Q С. 1 СО 00 ел I D « И П

ССЮ3 ССОЕТСНИХ .

NNUI%

РЕСПУБЛИН д))-а.06 G 7 57

Н= .

{у

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТНРЬПИЙ (21) 33 44897/1.8-24 (22) 30. 0-9. 81 (46) 23.07.83 Бюл Ю 27 (72) Г.Д.Фесивский и А.E.Ýéäåëüìàí (71) Донецкий государственный университет (53) 681.333(088.8) (56) 1. Авторское. свидетельство СССР

9 693397 кл.- G 06 G 7/52 . 1977.

2 .. Авторское свидетельство СССР

9. 618754 кл G 06 G 7/57 .1976 (прототкп). (54) (57) .УСТРОЙСТВО ДЛЯ -ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПАРАИЕТРОВ ТУРБУЛЕНТНОСТИ, содержащее датчик полной скоростй, .выход . которого .подключен к входам первого к второго фильтров, регулируемый усилитель, выход которого соединен . с входом первого квадратора, усилитель-интегратор, переключатель, ис„.SU„„1030815 А точник опорного напряжения .и блок сравнения,.о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упроыения к повышения точности, оно содержит. второй квадратор и .функцйональный преобразователь, причем выход вторбго фильтра через второй квадратор соедикен с разваюкающйм контактом переключателя, замюканхаий .контакт. которого подключен к выходу источника опорного напряжения, подвижный контакт переключателя соединен с первым .входом блока сравнения, выход которого через последовательно соединенные интегратор и усилитель подключен к входу функционального преобразователя и к первому входу регулируемого усили-. Я теля, второй вход которого .соединей с выходом первого фильтра, выход функционального преобразователя.является выходом устройства.

1030815

Устройство содержит датчик 1 полной скорости, второй фильтр 2, второй квадратор 3, переключатель 4, первый фильтр 5, регулируемый усилитель б, первый квадратор 7, блок 8 сравнения интегратор 9, усилитель 10, функциональный преобразователь 11 и источник 12 опорного напряжения.

Скорость потока V преобразуется датчиком 1 в электрическое напряжение U< . Фильтры 2 и 5 выделяют постоянную U и переменную Uz составляющие напряжение Ug соответственно. Напряжение Ug усиливаетая усилителем 6, квадратируется Б =К (К О ), и s блоке сравнения 8 определяется разность напряжений П8 =У7 Йз 8 (6 1 э а (1) Наиболее близким техническим ре шением к изобретению является устройство для вычисления параметров турбулентности, содержащее датчик полной скорости, выходы которого подключены к входам первого и .второго фильтров, выход первого соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с первым входом регулируемого усилителя, выход которого через квадратор и интегратор подключен к первому входу блока 60 сравнения, выход которого через блок рассогласования подключен к второму входу регулируемого усилителя, выход которого через третий фильтр, второй блок сравнения и 65.

Изобретение относится к гидро- и аэродинамике, а также измерительной технике и предназначено для определения интенсинности турбулентности или кинетической энер» гии пульсаций скорости.

Известно устройство для определения среднеквадратичного отклонения, которое может использоваться для измерения кинематической энергии пульсаций скорости, Оно содержит блок 10 центрирования, вход которого являет-. ся входом устройства, а выход подключен к первому входу масштабного усилителя, выход которого соединен с первым неподвижным контактом переключателя, второй неподвижный контакт которого подключен к выходу источника эталонного напряжения, третий и четвертый неподвижные контакты переключателя соединены соответственно с вторым входом масштабного усилителя и с входом индикатора нуля, первый подвижный контакт переключателя подключен к входу квадратичного детектора, выход которого соединен

jc первым входом дифференциального усилителя, второй вход которого подключен к выходу регулируемого источника опорного напряжения, а выход дифференциального усилителя соединен с вторым подвижным контактом переключателя, компаратор, первый вход которого соединен с выходом масштабного усилителя, а второй вход подключен к дополнительному источнику опорного напряжения, выход компаратора через формирователь соединен с управляюшим входом аналогового элемента памяти, вход которого через усилитель подключен к выходу блока центрирования, 40 а выход соединен с входом индикато1 t:1j

Недостатками устройства являются сложность и э ависимость погрешности иэмерения от фазовых искажении масштабного усилителя и усилителя, что ограничивает сверху частотный диапазон. блок рассогласонания подключен к первому входу умножителя, второй вход которого соединен с выходом второго фильтра, а выход через переключатель соединен с вторым нходом сумматора (2 j

Недостатками известного устройства являются сложность и плохие динамические качества, которые приводят к снижению надежности и росту. погрешностей измерений.

Целью изобретения является упрошение устройства и повышение точности.

Цель достигается тем, что устройство для определения параметров турбулентности, содержащее датчик полной скорости, выход которого под. включен к входам первого и второго фильтров, регулируемый усилитель, выход которого соединен с входом первого кнадратора,усилитель-интегратор,переключатель, источник опорного напряжения и блок сравнения, содержит второй кнадратор и функциональный преобразователь с размыкающим конг тактом переключателя, эамыкаюший контакт которого подключен к выходу источника опорного напряжения, подвижный контакт переключателя соединен с первым входом блока равнения, выход которого через последовательно соединенные интегратор и усилитель подключен к входу функционального преобразователя и к первому входу регулируемого усилителя, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра, выход функционального преобразователя является ныходом устройства, На чертеже представлена структурная схема устройства для определения параметров турбулентности. гце. К,U», — коэффициент передачи и выходное напряжение i-го блока сост. ветстненно. Напряжение Uy сглажи 1

1030815!

5 (4) Составитель И.Дубинина

Редактор Н.Джуган Техред Т.Маточка Корректор A.Ïîâõ

Заказ 5215/50 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, Ж-35, Рауиская наб., д. 4/5

»»

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вается интегратором 9 и усиливается усилителем 10 ч (=К „(К; КЬО. -К и< ) i (2)где черта означает сглаживание.

Напряжение И<> поступает на второй вход регулируемого усилителя б и замыкает контур отрицательной обратной связи, причем в случае большого значения К ао разность в выражении (2) близка к нулю Щ .й ю Ф

К7 К 0Ф КЭ0% 0 (.3)

Коэффициент передачи регулируемого усилителя определяют иэ выражения (3)

Коэффицне т передачи преобразователя 11 устанавливается так с

"Ь (5) 20 что его выходное напряжение

Я

0 Ка Ов (6)

Л КЬ . (), пропорционально измеряемой турбулеит

25 ности, так как коэффициенты Кз,Кр и опорное напряжение U — постоянные величины.

Преобразователь 11 предназначен для формирования постоянного напрякения Q обратно пропорционального коэффициенту передачи КЬ усилителя 6.

Если изменить положение переключателя 4 и подключить его к источнику опорного напряжения, выражение (1) преобразуется к виду

ПЕ=К7(КЬМ -" (Ф где tf- — постоянное опорное напряжение.

Проделав преобразования, аналогичные выражениям (2-6), определяют выходное напряжение преобразо-" вателя 11 ц. = ц / 7 Да (8) и () вi пропорциональное измеряемой кинети- ческой энергии пульсаций скорости.

Ввведение в схему новых блоков и связей между ними позволяет улучшить динамические свойства, чтоприводит к повьзаению точности измерений, а также упрощает схему.