Устройство для моделирования распространения примеси

 

Изобретение может быть использовано для количественной оценки степени загрязнения среды. Устройство содержит два термочувствительных элемента, включенных в плечи мостовой схемы, и нагреватель, расположенный между ними. Повышение точности регистрации количества примеси и быстродействия обеспечивается конструктивными особенностями расположения чувствительных элементов по отношению к нагревателю и применением вторичнойрегистрирующей схемы с алгоритмом, отражающим термофизические соотношения данной конструкции , когда первый термочувствительный элемент сдвинут от продольной оси, второй расположен на оси, а нагреватель выполнен в виде точной нити, закрепленной перпендикулярно основанию. В схемы регистрации дополнительно введены вычислительное устройство , генератор импульсов,мостовая схема с включенным нагревателем и функциональный преобразователь. 1 3.п.ф-лы, 2 ил. с (Л to 42ь

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„;, 1249466 д 4 G 01 P 5/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3823041/24 — 25 (22) 06.12.84 (46) 07. 08. 86. Бюл. ¹ 29 (71) Киевский инженерно-строительный институт (72) А.А.Лукаш и В.В,Желдак (53) 533. 15 (088. 8) (56) Лукаш А.А. О повышении точности замеров концентрации воздушных примесей на открытом воздухе. — Вестник

Киевского политехнического института. Машиностроение, вып. 17. Киев:

Выща школа, 1980, с. 10-13.

Авторское свидетельство СССР № 267220, кл, G 01 P 5/12, 1967. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПРИМЕСИ (57) Изобретение может быть исполь— зовано для количественной оценки степени загрязнения среды. Устройство содержит два термочувствительных элемента, включенных в плечи мостовой схемы, и нагреватель, расположенный между ними. Повышение точности регистрации количества примеси и быстродействия обеспечивается конструктивными особенностями расположения чувствительных элементов по отношению к нагревателю и применением вторичной. регистрирующей схемы с алгоритмом, отражающим термофизические соотношения данной конструкции, когда первый термочувствительный элемент сдвинут от продольной оси, второй расположен на оси, а нагреватель выполнен в виде точной нити, закрепленной перпендикулярно основанию. В схемы регистрации дополнительно введены вычислительное устройство, генератор импульсов,мостовая схема с включенным нагревателем и функциональный преобразователь.

1 з.п.h-лы, 2 ил.

1249466 2 образователю 5. Регистрирующая часть устройства содержит также регистра б, генератор 7 импульсов, вторую мостовую-схему 8, второй функциональный преобразователь 9 и вычислительное устройство 10, причем гснератор 7 импульсов подсоединен к второй мостовой схеме 8, в плечо которой включен нагреватель 4, а измерительная

1О диагональ через второй функциональный преобразователь 9 подключена к входу вычислительного устройства 10, два других входа которого соединены соответственно с выходом первого функ15 ционального преобразователя 5 и выходом импульсного генератора 7, а выход соединен с регистратором 6.

Устройство работает следующим образом.

2а Датчик 1 устанавливается таким образом„ чтобы его продольная ось овпадала с осью исследуемого воздуш,ного потока. Тогда тепловой след, возникающий за нагревателем 2, попа25 дает на термочувствительный элемент

3. Термочувствительный элемент 4 служит для компенсации колебаний температуры воздушного потока. С диагонали моста на функциональный преоб3О разователь 5 поступает сигнал (S ), пропорциональный количеству теплоты, поступающ6.; с нагревателя 2 на термочувствительный элемент 3, расположенный на расстоянии о от нагреваг теля 2 по оси датчика 1, > а > --0 — —, /макс >> и ин

> где 7„„максимально допустимое значение пульсационной состав— ляющей скорости воздушного потока, минимально допустимая средняя скорость воздушного потока 9 с, — ПрОЕКцкя раССтсяНИя МЕжду 9 термочувствительными элементами на.продольную ось датчика.

Нагреватель 2 выполнен в виде цилиндрической нити с диаметром d

4О

>(л> 1 ) (>смак /U мин ) 0,274 где, — расстояние между нагревателем и вторым термочувствительным элементом, d — допускаемая относительная методическая погрешность моделирования, причем ось нагревателя перпендикулярна плоскости основания устройства.

Термочувствительные элементы 3 и

4 включены в смежные плечи мостовой схемы, измерительная диагональ котол рой подключена к функциональному преИзобретение отнч>ситс я к средствам физ иче ско го моделирования и може т быть применено для изучения распространения примеси и определения количества примесей, выбрасываемых источником, загрязнений, а также для увеличения точности замерон концентрации примеси.

Пелью изобретения является повышение точности и быстродействия, На фиг,1 показана схема датчика, на фиг,2 — функциональная схема устройства.

Устройство для моделирования распространения примеси включает датчик в виде прямоугольного теплоизолирующего основания 1 с нагревателем 2, I закрепленным между двумя термочувствительными элементами 3 и 4. Второй термочувствительный элемент 3 расположен на продольной оси датчика, совпадающей при эксплуатации с осью воздушного потока. Первый термочувствительный элемент 4 сдвинут от продольной оси датчика на величину а 9 равную

S„=S (>>/(Ч Г- >> h )j (2) где (— мощность нагревателя, à — длина нагревателя, V — эффективное значение пульсационной составляющей скорости воздушного потока, с — теплоемкость воздуха;

45 Р— плотность воздуха, о — расстояние между нагревате2 лем 2 и термочувствительным элементом 3.

Длительность сигнала Тс 9 поступающего на функциональный преобразователь 5, равна где Т„ — длительность импульса гене55 ратора 7; время диффузии теплоты от нагревателя 2 к термочувствительному элементу 3.

3 1? 49

Генератор 7 импульсов является источником напряжения питания второй мостовой схемы 8, в одно из плеч которой включен нагреватель 2, в измерительной диагонали моста 8 образуются импульсы, амплитуда которых пропорциональна скорости воздушного потока. Функциональным преобразователем 9 отфильтровывается линеаризованная низкочастотная составляющая 10 скорости воздушного потока S

V Б, ) OKC г

*)(н ( где V„,Kñ — максимально допустимое значение пульсационной

25 составляющей скорости воздушного потока, J

U „„„— минимально допустимая средняя скорость воздушного потока, 30 () — проекция расстоя.(ия между термочувствительными элементами на продольную ось датчика.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, нагреватель выполнен в виде цилиндрической нити с диаметром ((сР

S= BC т,v q

1. Устройство для моделирования распространения примеси, содержащее датчик в виде прямоугольного теплоизолирующего основания с нагревателем, закрепленный между двумя термо- 45 чувствительными элементами, мостовую схему, в смежные плечи которой включены термочувствительные элементы, а измерительная диагональ соединена с функциональным преобразователем, 0 . и регистратор, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения точ0,274 . где V — эффективное значение пульсационной составляющей скорости воздушного потока;

Т вЂ” временной масштаб турбуэ лентной диффузии в Эйлеровых координатах.

С выхода функционального преобразователя 9 сигнал поступает на вход

I вычислительного устройства 10, два других входа которого соединены соответственно с выходом первого функ,ционального преобразователя 5 и вы-. ходом импульсного генератора 7. На выходе вычислительного устройства 10 формируется сигнал S,:

1 где t — время замера.

Величина S пропорциональна масч се уловленной примеси.

Формула и з о б р е т е н и я

466 4 ности и быстродействия, в устройство введены генератор импульсов, вторая мостовая схема, второй функциональный преобразователь и вычислительное устройство, причем генератор импульсов подсоединен к второй мостовой схема, в плечо которой включен нагреватель, а измерительная диагональ через второй функциональный преобразователь подключена к входу вычислительного устройства, два других входа которого соединены соответственно с выходом первого функционального преобразователя и выходом генератора импульсов, а выход соединен с регистратором, первый термочувствительный элемент сдвинут от продольной оси датчика на величину а где 6q- расстояние между нагревателем и вторым термочувствительным элементом, 4 — допускаемая относительная методическая погрешность моделирования. причем ось нагревателя перпендикулярна плоскости основания устройства.

1249466

Ось

Составитель Ю,,Коршунов

Техред Н.Бонкало

Редактор А.Шандор

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4321/47 Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

КоРРектоР С,Шекмар

Подписное