Интегральный датчик скорости потока жидкости и газа

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п11 580508

Соня Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.03.76 (21) 2339545/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.77. Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 03.11.77 (51) М. Кл. 6 01Р 5/12

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 533.6.08 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения А. H. Смирнов, 1О. П. Хорунжин, А. Г. Петровичев и Н. И. Горбачев (71) Заявитель Государственное специальное конструкторское бюро теплофизического приборостроения (54) ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ДАТЧИК СКОРОСТИ ПОТОКА

ЖИДКОСТИ И ГАЗА

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения скорости жидкости или газа в различных системах.

Известны термоанемометрические датчики, предназначенные для измерения скоростей газожидкостных потоков, содержащие теплопередающий элемент в виде тонкой проволочки, помещенной в заданную точку потока, импульсные линии, источник питания и державку (lj. 1-1едостатками этих устройств являются низкие точность и чувствительность измерений.

Ближайшим к изобретению по технической сущности является теплоэлектрический датчик скорости потока жидкости и газа, содержащий полупроводниковые термоэлектробаràðåè, корпус и измерительный прибор l2j.

Недостатком этого датчика является небольшая точность измерений в связи с тем, что скорость потока в различных точках сечения различна и, следовательно, точность измерений скорости потока зависит от места установки датчика, Кроме того, с увеличением скорости увеличивается унос тепла в соседние слои потока, не омывающие плоскость измерительной термоэлектробатареи.

Для повышения точности измерений в предлагаемом датчике рабочие спаи термоэлектробатарей расположены в набегающем потоке перпендикулярно вектору скорости, а свободные — в окружающем пространстве, причем коммутационные пластины рабочих спаев выполнены по размерам внутреннего сечения трубопроводов.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема описываемого интегрального датчика; на фиг. 2 — его термоэлектробатарея.

Интегральный датчик скорости потока со10 стоит из корпуса l изготовленного из электроизоляционного материала, в котором установлены ветви полупроводникового термоэлемента 2, скоммутированные коммутационными пластинами 3 свободного спая и коммута1; ционными пластинами 4 рабочего спая.

Коммутационные пластины термоэлектробатарей расположены в одной плоскости и представляют собой решетку, которая усредняет температуру пронизывающего ее потока.

20 Интегральный датчик скорости потока работает следующим образом. При температуре потока, проходящего через коммутационные пластины 4, отличной от температуры окружающей среды в термоэлектробатарее

25 «а» за счет разности температур возникает термо-ЭДС. Затем, проходя через коммутационные пластины 4 термоэлектробатареи

«б», включенной в сеть постоянного тока, поток нагревается и, проходя через коммута30 ционные пластины термоэлектробатареи «в», 580508

3 2 по фиг. 2

<гиг 1

Составителб В. Куприянов

Редактор С. Хейфиц Техред А. Камышникова Корректоры: E. Хмелева и 3, Тарасова

Заказ 2461/12 Изд. Кг 885 Тираж 1109 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 передает часть тепла последним. В результате нагрева пластин термоэлектробатареи «в ; в последней возникает термо-ЭДС, пропорциональная разности температур. Термоэлектробатареи «а» и «в» включены в цепь измерительного прибора 5. Дифференциальное включение термоэлектробатарей позволяет производить корректировку IIQ начальной температуре потока.

Таким образом, благодаря тому, что тепловоспринимающие коммутационные пластины проходят по всему сечению, температура потока усредняется и не зависит от его равномерности по скорости, а следовательно, повышается и точность измерения.

Формула изобретения

Интегральный датчик скорости потока жидкости и газа, преимущественно в трубопроводах, содержащий полупроводниковые термоэлектробатареи, корпус и измерительный прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, рабо5 чие спаи термоэлектробатарей расположены в набегающем потоке перпендикулярно вектору скорости, а свободные — в окружающем пространстве, причем коммутационные пластины рабочих спаев выполнены по размерам

10 внутреннего сечения трубопроводов.

Источники информации, принять1е во внимание при экспсртизе

1. Коважный Л. С. Измерения характери15 стик турбулентности. В кн. «Ôèçè÷åñêèå измерения в газовой динамике и при горении». 14, ИИЛ, 1957, с. 5 — 61.

2. Патент США No 3033127, кл. 73 — 194, 1974.