Устройство для измерения скорости и направления воздушного потока

 

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

ОП ИСАНИЕ изОБРетении

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено17.07.75 (21) 2158145/10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано05.03.77.Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания18.04.77 (51) M. Кл.е

G 0l P 5/12

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 533.6.08 (088.8) И. Н. Засухин и В. Г. Бернадский (72) Авторы изобретения

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

ВОЗДУШНОГО ПОТОКА

Изобретение относится к области .измерительной техники .и может быть использовано для .измерения скоростей воздушных потоков в системах автоматического контроля проветривания рудников. 5

Известны устройства термоанемометрического типа, предназначенные для измерения скорости воздушного потока, содержащие измерительный мост переменного тока, два чувствительных элемента, источник по- 10 стоянного тока, усилитель .и .индикатор

Недостатком этих устройств является большая температурная погрешность и сложность схемы измерения.

Ближайшим по технической сущности яв- 1к ляется устройство для измерения скорости воздушных потоков, содержащее измерительный мост переменного тока с двумя чувствительными элементами, включенными в одно из нлеч моста по одну сторону из- 20 мерительной диагонали, источник постоянного тока, генератор импульсов, компаратор и аналоговый усилитель. Однако оно обладает недостаточной точностью измерений скорости потока воздушной среды. Это опре- 25 деляется недостаточной компенсацией влияния .изменений температуры окружающей среды на результаты .измерений.

Цель изобретения — обеспечение независимости измерений скорости воздушного потока от изменений температуры среды. Это достигается тем, что в устройстве каждый из двух чувствительньж элементов включен одновременно в одно из плеч измерительного моста переменного тока и на первый выход источника постоянного тока. У каждого из двух компараторов вход подключен к измерительной диагонали моста сопротивлений, а выход соединен с входом своего регулирующего источника постоянного тока. Вторые выходы источников постоянного тока соединены с входами аналогового усилительного устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство для измерения скорости и направления воздушного потока состоит .из двух измерительных мостов переменного тока 1 и 2, двух регулируемых источников постоянного тока 3 и 4, двух компа548746 раторов 5 и 6, аналогового усилительного устройства 7 и генератора .импульсов 8.

Устройство работает следующим образом.

На импульсные равновесные мосты 1 и 2 с чувствительным элементом в одном из плеч подаются стабилизированные по амплитуде импульсы напряжения от генератора импульсов 8. Мосты уравновешиваются током подогрева чувствительного элемента QT 10 регулируемых источников постоянного тока

3 и 4, которые управляются выходным напряжением компараторов 5 и 6. Вход каждого компаратора соединен с измерительной диагональю соответствующего моста 1 и 2. 15

Источники тока соединены с устройством 7„ осуществляющим математическую операцию деления токов подогрева .и усиление полученного сигнала.

При обдуве одного из чувствительных 20 элементов потоком воздуха происходит разбаланс соответствующего моста. Напряжение разбаланса, усиленное компаратором 5 или

6, управляет величиной тока подогрева этого чувствительного элемента так, чтобы вер-25 нуть мост в прежнее состояние, т.е. поддерживает постоянную температуру чувствительного элемента.

При выборе одинаковых чувствительных элементов для обдуваемого чувствительного элемента при поддержании его температуры постоянной ток подогрева в общем виде имеет вид () 35 где ЗΠ— начальное значение тока при скорости воздушного потока, равной нулевому значению;

К вЂ” температурный коэффициент, характеризующий действие изменения темпера- 40 туры окружающей среды То на сопротивление чувствительного элемента; — коэффициент, характеризующий ч влияние скорости воздушного потока на сопротивление нагретого чувствительного эле45 мента, а для необдуваемого

, .Гк,.

Для аналогового усилительного устройства, выполняющего операцию деления веЛИЧИН ВХОДНЫХ ТОКОВ 3 И Д ) ВЫХОДное напряжение имеет вид (з) где U0 — начальное значение выходного напряжения, и зависит от параметров схемы.

3Q =Э1К H - ч = 3 2К

v„„=v.П н„, (< а пРи 3 =3 К и 3 =31К

Ъ- а и,„„.v.Ö, й) где К вЂ” постоянный коэффициент.

Величина выходного напряжения относительно Q указывает направление возо душного потока, при Ц >Б в одну сторону при U > õ 1 о — в другую.

Выражения (4) и (5) не содержат параметров зависящих от температуры окру7 жаюшей среды, чем и объясняется термокомпенсирующее действие устройства.

Ф о р м у л а .и з о б р е т е н .и я

Устройство для,измерения скорости .и направления воздушного потока, содержащее два измерительных моста переменного тока, два чувствительных элемента, два источника постоянного тока, два компаратора, генератор импульсов, аналоговое усилительное устройство и индикатор, о тличаюшееся тем, что, сцелью обеспечения независимости измерения скорости воздушного потока от изменений его температуры, каждый чувствительный элемент одновременно включен в одно из плеч измерительного моста переменного тока .и соединен с первым выходом источника постоянного тока, вход каждого компаратора подключен к измерительной диагонали измерительного моста, а выход — к входу соответствующего источника постоянного тока, вторые выходы которого соединены с входом аналогового усилительного устройства, а генератор, импульсов одновременно подключен к диагонали питания каждого измерительного моста.

549746

Составитель В. Куприянов

Редактор О. Филиппова Техред М. Левицкая Корректор Б. Югас

Заказ 368/119 Тираж 1052 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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