Измеритель скорости потока для системы защиты от перегрева аппаратов с воздушным охлаждением

Авторы патента:

G01P5/02 - путем измерения сил, воздействующих на твердые тела со стороны текучей среды

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах защиты от перегрева аппаратов с воздушным охлаждением. Целью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости . При установке измерителя в

,союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 P 5/02

ГОСУДА P СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4796181/10 (22) 27.02.90 (46) 30;03.92, Бюл. № 12 (71) Научно-исследовательский институт радио (72) В.Е.Бычков (53) 531.574 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 915635, кл. G 01 P 5/02, 1979.

„„ЯЛ 1723528 А1 (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ПОТОКА

ДЛЯ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ OT ПЕРЕГРЕВА

АППАРАТОВ С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах защиты от перегрева аппаратов с воздушным охлаждением. Целью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости. При установке измерителя в

1723528

10 по оке воздуха плохообтекаемые тела вызывают колебания струны 3, которые передаются через шарниры 6 на преобразователи 2 и 10 перемещения в электрический сигнал, Эти сигналы поступают на входы компаратора 11, Так как плохообтекаемое тело8расположено ближе к центру потока, чем тело 9, то электрический сигнал, постуИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для защиты аппаратов с принудительным воздушным охлаждением от перегрева при нарушении режима охлаждения.

B качестве прототипа принято устройство для измерения скорости потока, содержащее корпус, преобразователь перемещения, чувствительный элемент в виде плоской струны, один конец которой неподвижно закреплен в корпусе, а второй соединен с пружиной, закрепленной в корпусе с возможностью регулирования.

В этом устройстве воздушный поток, набегая на плоскую струну, вызывает ее возвратно-поступательные колебания, которые воспринимаются преобразователем перемещения и преобразуются в электромагнитные, колебания, величина которых пропорциональна скорости воздушного потока.

Недостатками известного устройства являются низкая точность измерений и слабая помехозащищенность.

Низкая точность измерений и слабая помехозащищенность прототипа связана с тем; что. корпус устройства, установленный на стенке воздуховода или на опоре, воспринимает не только колебания, создаваемые воздушным потоком, но и колебания, возникающие в опоре или воздуховоде под воздействием сторонних излучателей, не связанных непосредственно с воздушным . потоком (вентилятора, работающих агрегатов, транспорта и т.д.). Наиболее значительные помехи могут быть вызваны явлением резонанса струны или пружины, В значительной степени слабая помехозащищенность прототипа объясняется размещением преобразователя и струны в непосредственной контакте с воздушным потоком, при изменении температуры которого будут изменяться электромагнитные свойства преобразователя и резонансные свойства струны, что повлечет эа собой изменение выходных параметров прототипа

45 пающий от преобразователя 2, будет иметь большую амплитуду по сравнению с сигналом от преобразователя 10. Изменение температуры потока и появление паразитных вибраций одинаково скажутся на обоих преобразователях, чем обеспечивается компенсация влияющих факторов на результаты измерений скорости. 1 ил. при неизменной величине скорости воздушного потока.

Цель изобретения вЂ” повышение точности и помехоустойчивости устройства, Поставленная цель достигается тем, что измеритель скорости потока для системы защиты от перегрева аппаратов с воздушным охлаждением, содержащий корпус, преобразователь перемещения в электрический сигнал, струну и регулирующий винт, дополнительно содержит опорную стойку, подпружиненный сферический элемент с пазом, два плохообтекаемых тела, второй преобразователь перемещения в электрический сигнал и компаратор, причем концы струны шарнирно соединены с основанием корпуса симметрично относительно опорной стойки, закрепленной в пазу сферического элемента с возможностью перемещения регулировочным винтом, при этом на струне у основания и вершины опорной стойки закреплены два плохообтекаемых тела и преобразователи перемещения в электрический сигнал установлены на внешней стороне основания корпуса, а их выходы подключены к входам компаратора, выход которого является выходом измерителя, На чертеже изображена функциональная схема измерителя скорости потока.

Измеритель содержит корпус 1, преобразователь 2 перемещения в электрический сигнал, струну 3, регулирующий винт 4, опорную стойку 5, подпружиненный сферический элемент 6 с пазом 7, два плохообтекаемых тела 8 и 9, второй преобразователь 10 перемещения в электрический сигнал и компаратор 11, причем концы струны 3 шарнирно соединены с основанием корпуса 1 симметрично относительно опорной стойки

5, закрепленной в пазу 7 сферического элемента 6 с возможностью перемещения регулировочным винтом 4, при этом на струне 3 у основания и вершины опорной стойки 5 закреплены два плохообтекаемых тела 8 и

9, преобразователи 2 и 10 перемещения в электрический сигнал установлены с внеш1723528

45 ней стороны основания корпуса 1, а их выходы подключены к входам компаратора 11, выход которого является выходом измерителя.

Плохообтекаемые тела 8 и 9 могут быть выполнены в виде шара, конуса или цилиндра и закреплены на половинах струны 3 винтом или гайкой, одно у основания, а второе у вершины опорной стойки 5.

На концах струны, шарнирно закрепленных в основании корпуса 1, установлены преобразователи 2 и 10 перемещения в электрический сигнал, представляющие собой электромагнитную или пьезокерамическую головку, снимающую колебания конца струны относительно основания корпуса.

Выходы этих преобразователей подключены к входам компаратора 11, выход которого является выходом измерителя, Измеритель работает следующим образом.

При установке устройства в потоке воздуха плохообтекаемые тела 8 и 9 в результате взаимодействия с потоком вызывают колебания струны 3, которые передаются концами струны на преобразователи 2 и 10 перемещения в электрический сигнал, принцип действия которых заключается в преобразовании механических колебаний конца струны перед зазором электромагнитной головки в колебания электрического тока, подаваемые на усилитель, входящий в состав преобразователя, Эти сигналы поступают на первый и второй входы компаратора 11, где и сравниваются; Так как плохообтекаемое тело 8, расположенное у вершины опорной стойки 5, находится ближе к центру потока, чем тело 9, размещеннае у основания корпуса 1, то и колебания этой половины струны будут иметь большую амплитуду или частоту, а следовательно и сигнал, поступающий от преобразователя 2 на первый вход компаратора 11; будет иметь большую величину, чем сигнал, поступающий от преобразователя 10 на второй вход компаратора, и на выходе компаратора

11 после сравнения появится электрический сигнал.

При отсутствии воздушного потока колебания обеих половинок струны 3 будут отсутствовать и на выходе компаратора 11 электрический сигнал будет отсутствовать, так как воздействие любого постороннего сигнала на идентичные колебательные системы, образованные половинками струны 3 . и плохообтекаемыми телами 8 и 9, создадут на выходах преобразователей 2 и 10 равные по величине и по знаку электрические сигналы, которые на выходе компаратора 11 дадут нулевое значение сигнала. Техническая погрешность системы сравнительно легко компенсируется коэффициентом усиления преобразователей 2 и 10 перемещения в электрический сигнал.

Идентичность колебательных систем обеспечивается тем, что концы струны 3 закреплены на шарнирах в основании корпуса

1 симметрично относительно опоры 5. а натяжение струны сферическим элементом б с помощью регулирующего винта 4 выравнивает длину обеих половинок

Таким образом, изобретение позволяет повысить точность настройки на предел срабатывания, так как сигнал на выходе компаратора 11 появится только при определенных соотношениях сигналов на выходе преобразователей 2 и 10, которые однозначно определяют скорость воздушного потока в канале, а также повысить помехоустойчивость измерителя, так как сигнал, снимаемый с выхода компаратора, зависит только от скорости измеряемого потока, вызывающего различные амплитуды колебаний половинок струны, вто время как помеха, возникающая вне потока, будет создавать в идентичных колебательных системах, которыми являются половинки одной струны, одинаковые и по виду и по величине электрические сигналы, дающие на выходе компаратора значение сигнала, близкое к нулю, Формула изобретения

Измеритель скорости потока для системы защиты от перегрева аппаратов с воздушным охлаждением, содержащий корпус. преобразователь перемещения в электрический сигнал. струну и регулирующий винт, отличающийся тем,. что, с целью повышения точности и помехоустойчивости, дополнительно содержит опорную стойку, подпружиненный сферический элемент с пазом, два плохообтекаемых тела, второй преобразователь перемещения в электрический сигнал и компаратор, причем концы струны шарнирно соединены с основанием корпуса симметрично относительно опорной стойки, закрепленной в пазу сферического элемента с возможностью перемещения регулировочным винтом, при этом на струне у основания и вершины опорной стойки закреплены два плохообтекаемых тела, преобразователи перемещения в электрический сигнал установлены на внешней стороне основания, а их выходы подключены к входам компаратора, выход которого является выходом измерителя,

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению направления потока относительно объектов.движущихся в различных внешних средах (воздушных, водных, суспензиях и др.) и в различных их сочетаниях

Устройство для измерения скорости и направления потока жидкости или газа // 1712888

Изобретение относится к измерительной тех-нике и может быть использрвано для измерения скоростей трехмерных потоков жидкостей или газов

Устройство для измерения массового расхода // 1700371

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения массового расхода жидких, газообразных и газожидкостных сред

Однокомпонентный волоконно-оптический датчик скорости потока // 1682934

Изобретение относится к волоконнооптическим преобразователям скорости прозрачных сред

Устройство для измерения параметров потока // 1661646

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для определения вектора скорости потока и плотности жидкостей, в том числе суспензий с частицами макроскопических размеров

Датчик скорости потока жидкости или газа // 1659864

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости потока жидкости или газа

Устройство для измерения скорости и направления потока жидкости или газа // 1649452

Измерительный преобразователь давления // 1624332

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике

Измерительный преобразователь давления // 1624331

Изобретение относится к измерительной технике

Устройство для измерения параметров потока // 1571510

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для измерения вектора скорости потока и плотности жидкостей, преимущественно не содержащих во взвешенном состоянии твердых частиц макроскопических размеров

Устройство контроля параметров теплоносителя // 2135966

Изобретение относится к области измерений, а именно к устройствам измерения температуры, влажности и скорости потока газов с использованием электрических средств, и может быть использовано в сельском хозяйстве и других отраслях для измерения параметров теплоносителя

Устройство для измерения направления и величины скорости потока жидкости и расплава // 2267789

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения направления и величины скорости потока жидкости или расплава в областях науки и техники, где необходимы исследования гидродинамических процессов, может применяться при определении распределений полей скоростей потока расплава алюминия при электролизе, что имеет первостепенное значение при разработке энергосберегающих технологий получения металла

Вихревой датчик скорости // 2084900

Устройство для измерения величины и направления составляющей вектора скорости потока в выбранной плоскости // 2018849

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения величины и направления составляющей вектора скорости потока в выбранной плоскости

Измеритель скорости потока // 2026554

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерителям скорости потоков жидкостей и газов, устанавливаемых стационарно

Датчик скорости потока жидкости // 2039992

Изобретение относится к измерительной технике и направлено на усовершенствование устройств (датчиков) для измерения переменных значений скорости и направления потока жидкости или газа при высоких давлениях

Измеритель скорости и направления газового потока // 2041463

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения составляющих вектора воздушной скорости, углов атаки и скольжения летательных аппаратов, скорости и направления ветра на метеостанциях и морских судах, скорости и направления газового потока в промышленных установках и т.д

Измеритель скорости потоков // 1797713

Волоконно-оптический анеморумбометр // 2538437

Изобретение относится к анеморумбометрам - приборам для измерения скорости и направления ветра и может использоваться в метеорологии, электроэнергетике, морском деле и других областях промышленности. Прибор содержит держатель, выполненный в виде гибкого (сплошного или полого) стержня, ветроприемник, выполненный, например, в виде шара или цилиндра и установленный соосно с держателем на его незакрепленном конце, оптический датчик отклонения ветроприемника и расчетно-измерительный блок. Датчик выполнен в виде двух отрезков и оптоволокна с нанесенными брэгговскими решетками. Отрезки отражают различные спектральные составляющие поступающего в них излучения и прикреплены по меньшей мере одним концом к держателю так, чтобы при отклонении ветроприемника в любом направлении хотя бы один из отрезков испытывал продольную деформацию. Деформация отрезков вызывает соответствующие сдвиги отраженного спектра, по которым блок определяет скорость и направление ветра. Отрезки и оптоволокна могут быть закреплены вдоль держателя на участках его боковой поверхности, расположенных под углом α друг к другу. При наличии кожуха или в случае использования полого ветроприемника, установленного с возможностью смещения, отрезки могут крепиться поперек держателя. В этом случае один конец отрезка крепится к поверхности держателя, а другой - к внутренней поверхности кожуха или ветроприемника. Поперечное крепление отрезков может осуществляться непосредственно или посредством консольных элементов. Технический результат - повышение надежности, удобства монтажа и эксплуатации. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Устройство для измерения скорости потока // 2570229

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения скорости потока, например, в системе воздушных сигналов вертолета. Устройство содержит корпус, компаратор, ключ, источник постоянного тока, задатчик механического момента, включающий рамку с обмоткой, внутрирамочный постоянный магнит, закрепленный на корпусе, датчик положения рамки, выполненный в виде двух пар закрепленных на корпусе излучателей и фотоприемников, разделенных заслонкой, при этом выходы фотоприемников подключены к первому и второму входам компаратора, первый выход которого подключен ко второму входу ключа, первый вход которого подключен к источнику постоянного тока, а выходы подключены к рамке с обмоткой. В устройство дополнительно введены плоская катушка, два явнополюсных постоянных магнита, три торсиона, причем на первом торсионе размещены рамка с обмоткой и заслонка, а на втором закреплен первый явнополюсный постоянный магнит, чувствительный элемент, выполненный в виде пластинок, балансировочный груз, магнитопроницаемая перегородка, плоская катушка. Технический результат - повышение точности измерения линейной скорости потока, расширение диапазона измерения малых скоростей и упрощение конструкции за счет того, что рамка с обмоткой совершает автоколебания вокруг оси чувствительности под действием знакопеременного сигнала постоянного тока, формируемого в цепи обратной связи. При этом наличие входного воздействия приводит к смещению центра колебаний и возникновению временной модуляции сигнала. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.