Термоанемометр

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода жидкости и газов. Целью изобретения является увеличение чувствительности термоанемометра. Эта цель достигается тем, что термоанемометр имеет корпус с мерным каналом, внутри которого на токовыводах закреплены токопроводящие траверсы, проходящие через ось канала. Нагревательная проволочка закреплена аксиально на указанных траверсах и разделена ими электрически на две части, при этом часть, ближняя к выходному отверстию мерного канала, является измерительным элементом, а часть, ближняя к входному отверстию мерного канала, элементом температурной компенсации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода жидкостей и газов.

Известен термоанемометр, который содержит проволоку, подверженную электронагреву и натянутую внутри трубопровода вокруг центральной оси по спирали [1] Известен также термоанемометр, содержащий корпус с мерным каналом, внутри которого расположены нагревательная проволочка и элемент температурной компенсации, соединенные с токовыводами [2] Нагревательная проволочка натянута поперек мерного канала. Элемент компенсации размещен также поперек канала выше по потоку.

Недостатком этих устройств является невысокая чувствительность, вызванная наложением на полезный сигнал паразитного сигнала как от свободной конвекции при малых расходах, так и от нестационарного обтекания проволочки при средних и больших расходах.

Целью изобретения является увеличение чувствительности термоанемометра за счет снижения влияния свободной конвекции и нестационарного теплообмена.

Это достигается тем, что в термоанемометре, содержащем корпус с мерным каналом, внутри которого расположены нагревательная проволочка и элемент температурной компенсации, соединенные с токовыводом, закрепленными на стенках корпуса, внутри мерного канала на токовыводах закреплены токопроводящие траверсы, проходящие через ось канала, а нагревательная проволочка закреплена аксиально на указанных траверсах и разделена ими электрически на две части, при этом часть, ближняя к входному отверстию мерного канала элементом температурной компенсации.

Кроме того, нагревательная проволочка натянута пружиной.

Аксиальное расположение измерительного элемента позволяет снимать с него максимальный электрический сигнал, так как проволочка расположена на наибольшем векторе эпюры скоростей потока. При этом аксиальное расположение элемента температурной компенсации позволяет исключить влияние на результат измерения градиента температур внутри потока.

Натягивание нагревательной проволочки пружиной предотвращает возможное провисание проволочки, например, при ее нагревании, что могло бы вызвать ее раскачку при больших потоках и снижение чувствительности.

На чертеже изображен предложенный термоанемометp, поперечное сечение.

Термоанемометр имеет корпус 1 с мерным каналом 2. Внутри мерного канала закреплены металлические траверсы 3, выполненные, например, из манганина и проходящие через ось мерного канала 2. По оси мерного канала 2 размещена нагревательная проволочка, например, из вольфрама или никеля, сваренная с траверсами 3. При этом часть проволочки, расположенная ближе к выходному отверстию мерного канала 2, является измерительным элементом 4, а часть проволочки, расположенная ближе к входному отверстию канала 2 элементом 5 температурой компенсации.

Для уменьшения провисания измерительного элемента 4, которое может возникнуть из-за неточностей сборки или теплового удлинения при прохождении электрического тока, проволочка натянута пружиной 6. Токоподводы 7-9 служат для подвода тока, а токоподводы 10,11 и 12 для снятия измерительной информации.

Устройство работает следующим образом.

Через токоподводы 7 и 8 на измерительный элемент 4 подается ток такой величины, чтобы измерительный элемент реагировал на величину расхода и температуру. Через токоподводы 8 и 9 на компенсационный элемент 5 подается ток такой величины, чтобы элемент 5 реагировал только на температуру потока. Через токоподводы 10 и 11 снимается информационный сигнал с измерительного элемента 4, а через токоподводы 11 и 12 с элемента 5 температурной компенсации.

Формула изобретения

1. ТЕРМОАНЕМОМЕТР, содержащий корпус с мерным каналом, внутри которого расположены нагревательная проволочка и элемент температурной компенсации, соединенные с токовыводами, закрепленными на стенках корпуса, отличающийся тем, что внутри мерного канала на токовыводах закреплены токопроводящие траверсы, проходящие через ось канала, а нагревательная проволочка закреплена аксиально на указанных траверсах и разделена ими электрически на две части, при этом часть, ближняя к выходному отверстию мерного канала, служит измерительным элементом, а часть, ближняя к входному отверстию мерного канала, служит элементом температурной компенсации.

2. Термоанемометр по п.1, отличающийся тем, что нагревательная проволочка натянута пружиной.

РИСУНКИ

Рисунок 1