Способ динамической тарировки термоанемометра

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет уменьшить погрешность тарировки термоанемометра . Для этого в импеданс-трубе 1 создают условия для отражения звуковой волны и возбуждения стоячей волны путем перемещения датчика давления по импеданс-трубе I находят узлы и пучности стоячей волны, измеряют амплитуду звукового давления в этих точках и их расстояние от плоскости отражения волны, помещают в один из узлов давления датчик 3 термоанемометра 4, а амплитуду пульсации определяют по формул е. Сигналы от датчика 3 термоанемометра 4, измерительного микрофона 5 и координатно-перемещающего устройства 9 через аналого-цифровые преобразователи 10-12 поступают на ЭВМ 13, которая вычисляет акустический импеданс, амплитуду пульсации скорости и производит построение тарировочной характеристики. 2 ил. С/) фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„49465

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЬ!Й КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3772297/24-10 (22) 16. 07. 84 (46) 07.08. 86. Бюл. В 29 (72) А.К.Миронов, Ю.С.Мнацаканян и Н.И.Селин (53) 532.574(088.8) (56) Фейролл и др. Частотные характеристики проволочных термоанемометрических датчиков. — Приборы для научных исследований, 1977, !1- 1, с.1623.

Справочник по технической акустике. М.: Судостроение, 1980, с. 6768.

Глазунов В.Н. и др. Определение частотной характеристики термоанемометра с помощью плоской звуковой ,волны. Известия СО АН СССР, 1970, Ф 8., (54) СПОСОБ ДИНАМИЧЕСКОЙ ТАРИРОВКИ

ТЕРМ0АНЕМ0МЕТРА (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет умень! р 4 С 01 P 5/12 С 01 P 21/00 шить погрешность тарировки термоанемометра, Для этого в импеданс-трубе

1 создают условия для отражения звуковой волны и возбуждения стоячей волны путем перемещения датчика давления по импеданс-трубе 1 находят узлы и пучности стоячей волны, измеряют амплитуду звукового давления в этих точках и их расстояние от

HJIocKocTH отражения волны, помещают в один из узлов давления датчик

3 термоанемометра 4, а амплитуду пульсации определяют по формуле.

Сигналы от датчика 3 термоанемометра 4, измерительного микрофона 5 и координатно-перемещающего устройства 9 через аналого-цифровые преобразователи 10-12 поступают на

3ВМ 13, которая вычисляет акустический импеданс, амплитуду пульсации скорости и производит построение тарировочной характеристики. 2 ил, 1 1249465 2

Pcz

Изобретение относится к измери-. тельной технике, в частности к спо,собам тарировки термоанемометров.

Целью изобретения является уменьшение погрешностей тарировки термоанемометров.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Из акустики известно, что в стоячей волне между колебаниями скорости и давления газа существует следующая связь: где Ч вЂ” амплитуда пульсаций скоросt ти газа;

P — - амплитуда пульсаций давления газа, 7 — безразмерный акустический импеданс, P — плотность газа, С вЂ” скорость звука.

Таким образом, измеряя амплитуду звукового давления и акустический импеданс, который определяется граничным условием, можно определить амплитуду пульсаций скорости газа. Безразмерный акустический импеданс характеризует собой потери акустической энергии в трубе. Вследствие того, что датчик.термоанемометра имеет одинаковую чувствительность как к колебаниям скорости, так и к колебаниям плотности газа, величина которых определяется амплитудой колебаний давления, датчик давления и датчик термоанемометра . при тарировке помещают в узел колебаний давления, где колебания плотности пренебрежительно малы, а амплитуда скорости максимальна. Предварительно .В этой точке рассчитывают акустический импеданс. Изменяя амплитуду звукового давления и пользуясь тем, что акустический импеданс при граничном условии в виде закрытого конца практически не зависит от амплитуды звукового давления, получа от различную амплитуду пульсаций скорости газа и, измеряя амплитуду пульсаций напряжения на выходе термоанемометра, строят тарировочную характеристику.

Длина трубы, применяемой для динамической тарировки, определяется минимальной частотой, на которой предполагается проводить тарировку:

t5

С

Г > — —, где С вЂ” скорость звука; ннн 2г мнн

f . .— минимальное значение частоты мин тарировки — условие, согласно которому по длине трубы укгадывается не менее половины длины волны (3 /2), Диаметр трубы определяется максимальной частотой, на которой предполагается вести тарировку: д „„ с

l 84à — — где d — максимальный Г ма с макс диамеч"р трубы, при котором в трубе распространяются плоские звуковые волны.

На фиг.1 изображена схема устройства, реализующего предлагаемый способ, на фиг.2 — график распределения амплитуд коЛебаний звукового давления (кривая 1) и пульсаций скорости (кривая 2) по длине трубы.

Схема состоит из импеданс-трубы

1 с граничным условием в. виде закрытого конца 2, вдоль оси трубы синхронно перемещаются датчик 3 термоанемометра 4 и измерительный микрофон 5, громкоговорителя 6, усилителя 7 мощности, генератора 8, координатно-перемещающего устройства 9, аналого-цифровых преобразователей

10-12 и ЭВМ 13.

Устройство, реализующее предлагаГ емый спосоо, работает следующим обраэбм.

Через трубу 1 организуют проток газа с заданным расходом от внешнего источника сжатого газа, затем с помощью громкоговорителя 6 создают колебания давления в виде стоячих волн (фиг. 2, кривая 1), причем на закрытом конце 2 трубы 1 имеет место пучность звукового давления и узел колебаний скорости (фиг. 2, кривая 2), а на расстоянии четверти длины волны (,3 /4) от закрытого конца 2 узел колебайий давления и пучность колебаний скорости.. Датчик 3 термоанемометра 4 синхронно с измерительным микрофоном 5 перемещают от закрытого конца трубы в узел колебаний давления, фиксируя с помощью измерительного микрофона 5 амплитуду звукового давления в пучности. Координаты узла звукового давления определяются с помощью координатно-перемещающего устройства 9. Сигналы от датчика 3 термоанемометра 4, измерительного микрофона 5 и координатно-перемещающего устройства 9 через

Формула изобретения

/my к

3pifpb/ю

1ПЮ, Вп

Составитель С.Дукор

РедактоР А.ШандоР ТехРед И Вонкало КорректоР А.Зимокосов

Заказ 4321/47 . Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5,Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 12 аналого-цифровые преобразователи поступают на ЭВМ 13, которая производит вычисление акустического импеданса, амплитуды пульсаций скорости и построение тарировочной характеристики.

Способ динамической тарировки . термоанемометра, заключающийся в том, что датчик термоанемометра помещают в импеданс-трубу, через которую осуществляют проток газа с заданной скоростью, затем возбуждают колебания звуковой волны, измеряют с помощью датчика давления амплитуду пульсаций давления газа, а также амплитуду пульсаций выходного сигнала термоанемометра и определяют амплитуду пульсаций скорости газа расчетным путем, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погреш49465 4 ностей тариравки, в импеданс-трубе создают условия для отражения звуковой волны и возбуждения стоячей волны и путем перемещения датчика давления по трубе находят узлы и пучности стоячей волны, измеряют амплитуду звукового давления в этих точках и их расстояние от плоскости отражения волны, помещают в один из

>0 узлов давления датчик термоанемометра, а амплитуду пульсаций скорости газа определяют по формуле

V

P С.Z где V -амплитуда пульсаций скорости газа;

P -амплитуда пульсаций давления газа;

Z -безразмерный акустический импеданс;

Р -плотность газа, С -скорость звука.