Устройство для определения параметров турбулентности
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ.ТУРБУЛЕНТНОСТИ, содержащее датчик полной скорости, выход которого подключен к входам первого и второго фильтров, первый и второй квадраторы, источник опорного напряжения , переключатель, блок сравнения и интегратор, причем выход второго фильтра через второй квадратор соединен с размыкающим контактом переключателя , замыкающий контакт которого . подключен к выходу источника опорного напряжения, подвижный контакт переключателя соединен с первым входом блока сравнения, выход которого подключен к входу интегратора, выход первого квадратора соединен с вторым входом блока сравнения, о и чающееся тем, что, с целью повышения точности, в устройство введен блок деления, выход которого подключен к входу первого квадратора , выход интегратора является выходом устройства и подключен к перво (Л му входу блока деления, второй которого соединен с выходом первого фильтра.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
4(53) G 06 G 7/57
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3676654/24-24 (22) 22. 12. 83 (46) 15.03.85. Бюл. И- 10 (72) А.А. Кучеренко, Г.Д. Фесивский и А,Е. Эйдельман (71) Донецкий государственный университет (53) 681.333(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
И- 618754, кл. G 06 G 7/57, 1976.
2. Авторское свидетельство СССР
У !030815, кл. G 06 С 7/57, 1981 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ПАРАМЕТРОВ, ТУРБУЛЕНТНОСТИ, содержащее датчик полной скорости, выход которого подключен к входам первого и второго фильтров, первый и второй квадраторы, источник опорного напря жения, переключатель, блок сравнения
„„SU„„1 145354 и интегратор, причем выход второго фильтра через второй квадратор соединен с размыкающим контактом переключателя, замыкающий контакт которого, подключен к выходу источника опорного напряжения, подвижный контакт переключателя соединен с первым входом блока сравнения, выход которого подключен к входу интегратора, выход . первого квадратора соединен с вторым входом блока сравнения, о т .л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности,. в устройство введен блок деления, выход которого подключен к входу первого квадратора, выход интегратора является выходом устройства и подключен к перво му входу блока деления, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра.
1 1145
Изобретение относится к гидроаэродинамике и измерительной технике, Ф и предназначено для определения интенсивности турбулентности Я и кинетической энергии 6 пульсаций скорости
10 (2) где V — средняя скорость турбулентного потока.
Известно устройство для вычис15 ления параметров турбулентности, содержащее датчик полной скорости, выходы которого подключены к входам первого и второго фильтров, выход первого фильтра соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с первым входом регулируемого усилителя, выход которого через последовательно соединенные квадратор и интегратор подключен к пер- вому входу блока сравнения, выход которого через первый блок рассогласования подключен к второму входу регулируемого усилителя, выход которого через последовательно соединенные третий фильтр,. второй блок срав- 30 нечия и второй блок рассогласования подключен к первому входу умножителя, второй вход которого соединен с выходом второго фильтра, выход умножите-. ля через переключатель соединен с 35 вторым входом сумматора Ц и PJ .
Недостатки устройства — сложность и плохие динамические качества, которые приводят к росту погрешности измерений. 40
Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для определения параметров турбулентности, содержащее датчик полной скорости, выход которого под- 45 ,ключен к входам первого и второго фильтров, регулируемый усилитель, выход которого соединен с входом пер20 вого квадратора, усилитель, интегратор, переключатель, источник опорного 50 напряжения и блок сравнения, второй квадратор и функциональный преобразователь, причем выход второго фильтра через второй квадратор соединен с размыкающим контактом переключате- 55 ля, замыкающий контакт которого подключен к выходу источника опорного напряжения, подвижный контакт пере354 ключателя соединен с первым входом блока сравнения, 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 выходом устройства.
Данное устройство имеет сравнительно невысокую точность.
Цель изобретения — повышение точности измерения.
Указанная цель достигается тем, что в устройство для определения параметров турбулентности, содержащее датчик полной скорости, выход которого подключен к входам первого и второго фильтров, первый и второй квадраторы, источник опорного напряжения, переключатель, блок сравнения и интегратор, причем выход второго фильтра через второй квадратор соединен с размыкающим контактом переключателя, замыкающий контакт которого подключен к выходу источника опорного напряжения, подвижный контакт переключателя соединен с первым входом блока сравнения, выход которого подключен к входу интегратора, выход первого квадратора соединен с вторым входом блока сравнения, введен блок деления, выход которого подключен к входу первого квадратора, выход интегратора является выходом устройства и подклю. чен к первому входу блока деления, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра.
На чертеже представлена структурная схема устроиства для определения параметров турбулентности.
Схема включает датчик 1 полной скорости, первый и второй фильтры
2 и 3, блок 4 деления, второй и первый квадраторы 5 и 6, переключатель
7, блок 8 сравнения, интегратор 9, источник 10 опорного напряжения.
Скорость турбулентного потока V преобразуется датчиком 1 полной скорости в электрическое напряжение
U< = K I переменную U = К, K V и постоянную U, = К, K V составляющие напряжения U соответственно. Напряжение U, (К К K уКг yz), (3) и =кк, к,- ..Дч р и (K угК zy, z(1к )z/цг 6 1 т . 9 К К 2KzVz) = 0 Составитель И. Дубинина Техред Т.Фанта Корректор Г. Решетник Редактор M. Келемеш Заказ 1174/37 Тираж 710 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 11453 возводится в квадрат вторым.квадратором 5 U< = K K К, ТР и через подвижный контакт переключателя 7 поступает на вход блока 8 сравнения. Напряжения с выходов первого фильтра U и интегратора U делятся в бло- ке 4. Результат деления возводится в квадрат первым квадратором 6 и поступает на вход блока 8 сравнения.. Таким образом, на входе блока 8 срав 10 нения будет напряжение U6 = К К К К (— ) . А íà его выходе а л к (6 ч 3 2 9 напряжение U равно разности напряже: ний 06 — Ц 15 Напряжение U сглаживается интегратором 9 U - = К U<, поступает на вход делителя блока 4 деления и замыкает контур обратной связи устройства, В случае большого коэффициента передачи интегратора 9 К -э со напря" / 1 жение U< близко к нулю 54 4 где черта означает сглаживание. Сле довательно, напряжение на выходе ин. тегратора 9 равно КУКА т Г(Ч ) ЧК и прямо пропорционально интенсивности турбулентности Е (1). Если подвижный контакт переключателя 7 занимает положение, показанное на чертеже пунктиром, то на вход блока 8 сравнения поступает постоянное напряжение U <. В этом случае равенство (3) преобразуется к виду и =К (К К К К {Ч /Е ) — Uo ) а напряжение на выходе интегратора 9, с учетом К вЂ, равно и прямо пропорционально кинетической l энергии пульсаций скорости 6 (2) ° Введение в предложенное устройствс блока деления и соответствующих связей позволило снизить приведенную погрешность измерения E и 6 до 1,2, что в два раза меньше погрешности прототипа.
