Устройство для измерения скорости воздушного потока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 538298 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.05,75 (21) 2134857/10 (51) М. Кл.е

G, 01 Р 5/12 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный номнтет

Совета Мнннстроа СССР по делам нзооретеннй н открытий (43) Опубликовано05.12.76,Бюллетень № 45 (45) Дата опубликования описания27.01.77 (53) УДК 533.6..08 (088. 8) (72) Авторы изобретения

И. Н. Засухин и В. Г. Бернадский

Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ

ВОЗДУШНОГО ПОТОКА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для иэмерения скорости воздушных потоков в системах автоматического контроля проветривания рудников, 5

Известны устройства термоанемометрического типа, предназначенные для измерения скорости воздушного потока, содержащие измерительный мост, два чувствительных элемента, источник питания, усилитель 10 и генератор импульсов (2, 3 3.

Недостатком этих устройств является большая температурная погрешность и слож ность схемы измерения.

Ближайшим к изобретению по технической сущности является устройство для ие . мерения скорости воздушных потоков, содержащее измерительный мост переменного тсг. ка с двумя чувствительными элементами, 20 включенными в смежные плечи моста в режиме прямого подогрева пс разные стороны измерительной диагонали моста, источник постоянного тока, генератор импульсов и усилитель переменного тока (1). 25

Однако указанное устройство имеет недостаток, связанный с недостаточной точностью измерения скорости, Это определяется недостаточной компенсацией влияния изменений температуры окружающей среды на результаты измерения, Целью изобретения является обеспечение независимости измерений скорости воздушного потока от изменений температуры окружающей среды, Это достигается тем, что в устройство один из чувствительных элементов соединен с выходом источника постоянного тока, а усилитель переменного тока подключен в измерительную диагональ измерительного моста, На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство для измерения скорости воздушного потока состоит из измерительного моста переменного тока с двумя чувствительными элементами 1 и 2, двух постоянных резисторов 3 и 4 и конденсатора 5, источника постоянного тока 6, усилителя переменного тока 7, генератора импульсов

5382 98

8, конденсатора 9 и катушки индуктивнос ти 10, Устройство работает следующим образом, На измерительный мост переменного тока с двумя чувствительными элементами 5

1 и 2 подаются стабилизированные по амплитуде импульсы от генератора импульсов 8, Чувствительный элемент 2 подогревается постоянным током от источника тока 6, В измерительную диагональ включен усилитель переменного тока 7, Конденсаторы 5 .и 9 и катушка индуктивности 10 соответ ственно разделяют цепи постоянного и переменного тока t,l).

В первоначальном состоянии при скорооти воздушного потока, равной нулю, мост сбалансирован. При обдуве чувствительного элемента 2 он разбалансируется, Сигнал разбаланса, усиленный усилителем перемен2D ного тока 7, пропорционален изменению сопротивления чувствительного элемента 2, Зависимость сопротивления чувствителен ного элемента от температуры и скорости воздушного потока, а также выбранных режимов работы определяются из условий теп лоотдачи его нагретой поверхности в окружающей среде, Величина электрического сопротивления

R круглого прямого цилиндрического проводника при подогреве его электрическим током

J и при расположении его поперек потока воздуха определяется по формуле

1- К

R= o к„ (<) где: 1+Xv

К =d.(Ò -Т )

Т С О к„= хчд.cp — „

А

«j>R L 40 И где: Х,р,c,÷ — соответственно коэффициент теплопроводности, плотность, удельная теплоемкость и скорость воздушного потока при 45 постоянном давлении и температура среды Тс, 3,8 - соответственно диаметр и длина проводника;

% — сопротивление проводника 50 при температуре To, - температурный коэффициент электрического сопротивления, Дпя аналогичного чувствительного элемента величина его электрического сопротив >5 ления определяется выражением:

2 = О(4+ кт) (2)

Выходное напряжение усилителя переменного тока 7 с большим входным сопротивле- @) нием и одинаковых резисторах 3 и 4- определяется выражением

К1 =

i +

1+ а, К 2 - коэффициент усиления усцлителя переменного тс ка 7;

- стабилизированное по ампо литуде напряжение генератора импульсов 8;

R R — соответственно сопротивление чувствительных элементов 1 и 2, где:

При одинаковых чувствительных элементах с учетом выражений (1) и (2) при обдуве чувствительного элемента 2, выходное напряжение определяется

U = — К U

Ьых 2 2 о д (1+Км) (4) Выражение (4) не содержит параметров, зависящих or температуры окружающей среды, чем и объясняется термокомпенсирук щее действие предлагаемого устройства, Формула и зобре тения

Источники информации, принятые во вни» мание при экспертизе:

1. Патент ФРГ, № 916592 от 1954 г., кл. 42е, 15, 2. Авторское свидетельство СССР № 176692 от 1965 г., кл. G 01 р 5/12.

3. Патент Японии, № 16171 от 1960 r., кл. 111 А, 131.

Устройство для измерения скорости воэдушного потока, содержащее измерительный мост переменного тока с двумя чувствительными элементами, включенными в смежные плечи по разные стороны диагонали моста, источник постоянного тока, усилитель переменного тока и генератор импульсов, о тличающееся тем,что,сцелью обеспечения независимости измерений скорости воздушного потока от изменений его температуры, один из чувствительных элементов соединен с выходом источника постоянного тока, а усилитель переменного тока подклкнен в измерительную диагональ измерительного моста.

538298

Составитель В. Куприянов

Редактор В. Кожемякин Техред М. Ликович Корректор Б. 10гас

Заказ 5714/26 Тираж 1010 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4