Способ определения скорости потока жидкости или газа

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скоростных характеристик потоков жидкостей или газов . Целью изобретения является снижение трудозатрат и повышение точности измерений. Сначала осуществляют градуировку термоанемометра. Ключ 7 устанавливают в положение а. Напряжение выбирается такой величины, чтобы ток в цепи, состоящий из реэистора 3 и терморезистора 2, не вызывал саморазогрев последнего. Терморезистор 2 располагают в поток при минимальной скорости и определяют его температуру, ,Затем ключ 7 устанавливают в положение б, при этом терморезистор 2 включается в мостовую схему с отрицательной обратной связью, и измеряют нап

СОЮЗ СООЕТСНИХ

КСПУЬЛИН

„Я0„„1645902 А 1 щ) G Ol P 5/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АЭТОРСКОММ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

Ю ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

МИ ГКНТ СССР (2}) 4Ь23329/10 (22) 23.12.88 (46) 30.04.91. Бюл. Ф lб (72) В,И.Антонов, Л.M.Нудельман и И.И.Трушин (53) 532.574 (088.8) (56) Зайцев Q.В. и др. Полупроводниковые резисторы в электронике. М.:, Энергоиздат, 1988, с. 31-33. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ПОТОКА ЯЩЦКОСТИ ИЛИ ГАЗА (57) Изобретение относится к измерительмой технике и может быть использовано для измерения скоростных характеристик потоков жидкостей или газов. Целью изобретения является снижение трудозатрат и повышение точности измерений. Сначала осуществляют градуировку термоанемометра, Ключ 7 устанавливают в положение а. Напряжение выбирается такой величины, чтобы ток в цепи, состоящий из резистора

3 и терморезистора 2, не вызывал саморазогрев последнего. Терморезистор

2 располагают в поток при минимальной скорости и определяют его температуру. ,Затем ключ 7 устанавливают в положение б, при этом терморезистор 2 включается в мостовую схему с отрицательной обратной связью, и измеряют нап1645902 йо Формуле v KU /ДТ7 1" /ДТ-1), где /Яо, ДТ = rh Т /ДТо "ривед ные значения выходного сигнала термоанемометра и температуры перегрева чувствительного элемента, равные соответственно отношениям падения напряжения U на чувствительном элементе и его температуры перегрева Т > при измерении скорости потока к начальному падению напряжения на чувI ствительном элементе U> и его температуры перегрева Т при минимальном значении измеряемой скорости потока.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при разработке многоканальных термоанемометрических устройств измерения и контроля параметров газообразных и жидких сред.

Цель изобретения — снижение трудозатрат и повышение точности измерения скорости потока.

На черТеже представлена схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство для измерения скорости потока жидкости нли газа содержит 35 источник 1 стабилизированного напряжения Uy терморезистор 2, три линейных резистора 3,4,5 измерительного моста, усилитель 6, коммутатор 7.

Способ реализуется следующим образом.

Вначале осуществляют градуировку прибора. Ключ 7 устанавливают в положение а. Напряжение выбирается такой величины, чтобы ток в цепи,состоящей из резистора 3 и терморезистора 2, не вызывая саморазогрева последнего. Терморезистор 2 помещают в исследуемые жидкость или газ при минимальной скорости и определяют его температуру, равную температуре потока, по формуле

R(t) 1п †----(B+l)T

ЙО

55 ряжение на выходе усилителя 6.После этого ключ 7 переключают в исходное положение а, терморезистор 2 помещают в поток с максимальной измеряемой скоростью и определяют температуру потока, а затем измеряют напряжение на выходе усилителя 6, предварительно переключив ключ 7 в положение б.

При этом определяют тарировочный коэффициент К. После градуировки схема устанавливается в исходное состояние и терморезистор 2 вводят в исследуемый поток. Измеряют температуру потока и величину выходного сигнала термоанемометра. Скорость определяют

1 где К,- Т о — сопротивление тер со В морезистора при температуре Т

293,15 К;

 — пдстоянная величина,"

R (t)

Ry сопротивЦО 4 (1 + ---)-1

ВЬЮ ление терморезистора 2;

U b >- напряжение на выходе усилителя.

Затем ключ 7 устанавливают в положение $, при этом терморезистор

2 оказывается включенным в мостовую схему с отрицательной обратной связью, компенсирующую изменение его сопро1

R» Рс тивления, равного R(g) р Э измеряют напряжение на выходе усилителя 6. После этого ключ 7 переключают в исходное положение а, терморезистор 2 помещают в поток с максимальной измеряемой скоростью v u

Т определяют температуру потока ло формуле (1), а затем измеряют напряжение U> на выходе усилителя 6,предварительно переключив ключ 7 в положение б. Тарировочный коэффициент

К определяют по формуле: г

K — - — -z" — — —- (2)

0 ° †(-0 - — i)

ДТ, ЕТ, UT где U — — — приведенное значение

U выходного электрического сигнала при градуировке;

1645902 счет этого повысить также точность измерений.

U U f.

vm mК вЂ” - — (— - -1) ДТ ДТ

К() Б

e — a 1

3 4

Предложенный способ позволяет упростить процесс измерения скорости потока в связи с отсутствием необходимости регулирования чувствительнос Ф термоанемометра каждый раз при изменении температуры потока и за

Составитель Ю. Власов

Техред A,Кравчук Корректор С.Шекмар

Редактор М.Келемеш

Заказ 1343 Тираж 350 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101. ать

ДТ вЂ” - — приведенное значение

7 ДТ перегрева терморезистора, равное отношению перегрева при максимальной к перегреву при минимальной измеряемой скорости потока.

После градуировки схема устанавливается в исходное состояние, и термоанемометр готов к измерению.Термореэистор 2 вводят в поток жидкости или газа с неизвестной скоростью, измеряют температуру потока и величину выходного электрического сигнала, Неизвестную скорость у определяют по формуле

U U ч К- — (— — 1)

ДТ ДТ (3) Бм — ДТ1 где U — -, ДТ вЂ” - - - приве0 ДТо денные значения выходного сигнала термоанемометра и температуры перегрева чувствительного элемента, равные соответственно отношениям падение напряжения П,К на чувствительном элементе и его температуры перегрева ДТ при измерении скорости потока к начальному падению напряжения на чувствительном элементе Пр н его температуры перегрева Д Т при минимальном значении измеряемой скорости потока °

Максимальную мощность рассеяния термореэистора 2 обеспечивают за счет выбора величин линейных резисторов мостовой схемы из условия

Формула изобретения

Способ определения скорости потока жидкости или газа, заключающийся в предварительной градуировке перегреваемого чувствительного элемента термоанемометра при минимальном и максимальном значениях скорости потока и последующей регистрации выходного сигнала термоанемометра, по которому определяют скорость потока, )5 отличающийся тем, что, с целью повышения точности, предварительную градуировку чувствительно3 го элемента термоанемометра при минимальном значении скорости потока

20 проводят при одной температуре перегрева чувствительного элемента, а при максимальном значении скорости потока — при другой температуре перегрева чувствительного элемента, а

25 скорость ч потока определяют иэ соотношения

30 где К вЂ” градуировочный коэффициент;

U .д .2

РДТ

ДТ вЂ” — - приведенные значения

ДТ р выходного сигнала термоане35 мометра и температуры перегрева чувствительного элемента, равные соответственно отношениям падения напряжения U> на чувствительном

40 элементе и его температуры перегрева ДТ при измерении скорости потока к начальному падению напряжения на чувствительном элементе

45 Пр и его температуры перегрева ДТд при минимальном значении измеряемой скорости потока