Способ определения амплитудночастотных характеристик измерительных преобразователей термоанемометров
Союз Советски) "оциалистически:
Республик
O П И C А Н И Е 1 ц 584253
ИЗОБРЕТЕНИЯ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.01.76 (21) 2316897/18-10 (51) М Кл в G 01Р 5/12 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.12.77. Бюллетень № 46 (53) УДК 533.6.08(088.8) (45) Дата опубликования описания 15.12.77
Государственный комитет
Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
Г. H. Болдырева и С. Ф. Чернов (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ
ХАРАКТЕРИСТИК ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
ТЕРМОАН EMOMETPO8
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при определении амплитудно-частотных характеристик измерительных преобразователей термоанемометров, работающих в потоках жидкости.
Известны способы определения амплитудночастотных характеристик преобразователей термоанемометров, заключающиеся в подаче на вход преобразователя регулярных тепловых воздействий с последующей обработкой реакции термоанемометра (1, 21.
Однако эти способы отличаются низкой точностью и узостью диапазона измерений.
Ближайшим по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ определения амплитудно-частотных характеристик измерительных преобразователей термоанемометров, заключающийся в воздействии переменным током изменяющейся часто- 2О ты на помещенный в поток жидкости и нагретый постоянным током измерительный преобразователь (3), Недостаток этого способа связан со значительными искажениями амплитудно-частотных 2 характеристик измерительных преобразователей на высоких частотах переменного сигнала, а также с недостаточной точностью измерения характеристик из-за нестабильности средней скорости потока, приводящей к появлению до- 30 полнительной составляющей той же частоты, что и полезный сигнал.
Для повышения точности и расширения частотного диапазона измерения амплитудно-час" тотных характеристик преобразователей по предлагаемому способу измерительный преобразователь, помещенный в поток, нагревают переменным током, изменяя его частоту и поддерживая постоянной амплитуду, измеряют амплитуду сигнала третьей гармоники, выделяемого на преобразователе, и по зависимости измеряемой амплитуды третьей гармоники от частоты второй гармоники питающего тока судят об амплитудно-частотной характеристике преобразователя.
На чертеже изображено устройство, реализующее способ определения амплитудно-частотных характеристик измерительных преобразователей термоанемометров.
Устройство содержит измерительный преобразователь 1 в одном из плеч моста 2, к диагонали питания которого подключен источник переменного тока 3, а к измерительной диагонали — селективный вольтметр 4; к плечу моста с измерительным преобразователем 1 подключен мнлливольтметр 5; в плечо, смежное с преобразователем, — магазин сопротивлений 6.
Способ определения амплитудно-частотных характеристик измерительных преобразовате584253
Подписное
Изд. № 979 Тираж !09
Заказ 2624/!3
НПО
Типография, пр. Сапунова, 2 лей термоанемометров реализуется следующим образом.
Измерительный преобразователь 1 помещают в поток с определенной средней скоростью.
Измеряют сопротивление преобразователя 1 в холодном состоянии, для чего на мост 2 подают небольшое переменное напряжение, обеспечивающее ток через преобразователь в несколько миллиампер, и производят балансировку моста 2 по активной и реактивной составляющим. Задают перегрев измерительного преобразователя 1 по отношению к температуре окружающей среды путем увеличения сопротивления плеча моста 2 с магазином сопротивлений 6 на несколько процентов по сравнению с сопротивлением, полученным при начальной балансировке моста 2. Затем мост
2 вновь балансируют по первой гармонике питающего тока путем увеличения напряжения, подаваемого на мост 2. Изменяя частоту подаваемого переменного напряжения, поддерживая строго постоянным ток через преобразователь 1 (контролируют падение напряжения на преобразователе 1 милливольтметром 5), измеряют селективным вольтметром 4 амплитуду третьей гармоники на выходе моста 2. Амплитуда напряжения третьей гармоники пропорциональна амплитуде изменения сопротивления измерительного преобразователя 1 с частотой второй гармоники питающего тока.
Построив в относительных единицах зависимость амплитуды третьей гармоники от частоты второй гармоники питающего тока, получают амплитудно-частотную характеристику преобразователя.
В принципе, при реализации способа наличие моста не обязательно, так как при использовании селективного вольтметра высокой избирательности можно измерять напряжение третьей гармоники непосредственно на преобразователе. Использование моста при реализации способа позволяет значительно уменьшить амплитуду первой гармоники на входе селективного вольтметра, измеряющего напряжение третьей гармоники, и следовательно, снизить требования к избирательности прибора.
Формула изобретения
Способ определения амплитудно-частотных характеристик измерительных преобразователей термоанемометров, заключающийся в воздействии переменным током изменяющейся частоты на помещенный в поток жидкости измерительный преобразователь, отл ич а ющий ся тем, что, с целью повышения точности и расширения частотного диапазона, преобразователь нагревают переменным током, изменяя его частоту и поддерживая постоян20 ной амплитуду, измеряют амплитуду сигнала третьей гармоники, выделяемого на преобразователе, и по зависимости измеряемой амплитуды третьей гармоники от частоты второй гармоники питающего тока судят об ампли25 тудно-частотной характеристике преобразователя.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Повх. И. Л. «Аэродинамический экспери30 мент в машиностроении», Л., «Машиностроение», 1974, с. 370 — 382.
2. Bellhouse В. Z., Rasmussen С. G. «Low—
Frequency Characteristics of Hot — Film Anemometers» DI $А Information «Electonic Меа35 surements of Mechanical Events», № 6, Febmary, 1968, рр. 3 — 10.
3. Армистед и Кейес «Пленочный датчик для изучения турбулентности вблизи стенки».
«Приборы для научных исследований», 1968, 40 ¹ 1, стр. 64 — 71.
