Термоанемометрический преобразователь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii! 59Î677

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.06.76 (21) 2369241/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.78. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 13.02.78 (51) М. Кл.з G 01Р 5/12

Государственный ломите.

Совета Министров СССГ по делам изобретений и открытий (53) УДК 532.574(088.8) (72) Авторы изобретения

А. Ф. Романченко, Е. А. Самойлов и Л. А, Деньгина

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (71) Заявитель (54) ТЕРМОАНЕМОМЕТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ

Изобретение относится к области экспериментальной гидрогазодинамики и может быть использовано для измерений параметров жидких и газообразных потоков.

Известны термоанемометрические преобразователи (ТАП) для измерения скоростей (1), использующие включенные в одно из плеч мостовой схемы терморизсторы. Сигнач разбаланса мостовой схемы является в таких преобразователях функцией скорости обдува чувствительного элемепта терморезистора. Используются также термо анемометр ические преобразователи, содержащие термисторы, включенные либо последовательно с постоянным сопротивлением, либо параллельно (2).

Известен термоанемометрический преобразователь, содержащий чувствительные элементы в виде металлических нитей, включенных в смежные плечи мостовой схемы (3).

Недостатком таких преобразователей является то, что их динамические свойства могут повышаться до известных пределов, определяемых механической прочностью чувствительного элемента терморезнстора.

Цель изобретения — повышение динамических свойств термоанемометрического преобразователя при сохранении механической прочности его чувствительных элементов.

Это достигается тем, что в предлагаемом преобразователе одна металлическая нить покрыта электроизоляционным слоем, а вторая намотана на поверхности этого слоя.

На фиг. 1 показана измерительная схема преобразователя; на фиг. 2 схематически показан его терморезистор.

Термоанемометрический преобразователь представляет собой мостовую схему, в смежные плечи которой включены чувствительные элементы 1 и 2 терморезистора и содержит переменное сопротивление 3 для регулировки то ка через мостовую схему, а следовательно, и через чувствительные элементы 1 и 2, постоянные сопротивления 4 и 5 и измерительный прибор 6 для регистрации напряжения разбаланса моста.

Терморезистор (фиг. 2) включает в себя чувствительные элементы 1 и 2 в виде металлических нитей 7 и 8, одна из которых покрыта электроизоляционным слоем 9, а вто20 рая навернута на первую, находясь с ней в тепловом контакте через электроизоляционный слой. Державка 10 служит для крепления токопроводов 11 относительно друг друга и закрепления транзистора в месте измерения

25 скорости потока.

Термоанемометрический преобразователь работает следующим образом.

Чувствительные элементы 1 и 2, включенные в плечи мостовой схемы, разогреваются

30 с помощью источника напряжения Uo. Conpo,890677

Фивленйя 4 и 5 выбираются таким образом, чтобы разогрев всего узла чувствительных элементов на четырех токопроводах был требуемым. При этом амплитудно-частотные характеристики чувствительных элементов 1 и 2 имеют вид, представленный на фнг. 3. Сигнал разбаланса мостовой схемы определяется разностью падений напряжений на чувствительных элементах терморезистора, включенных в смежные плечн моста, и не зависит от частоты а входных воздействий (постоянная времени элемента 1 равна постоянной времени элемента 2).

Динамические свойства не ограничиваются постоянной времени чувствительных элементов терморезистора и могут быть обеспечены в более широком частотном диапазоне. Причем если выполнить чувствительные элементы 1 и 2 из одинакового материала с равными начальными сопротивлениями, то при изменении температуры среды сопротивления чувствительных элементов изменяются на одну и ту же величину. Это обусловливает отсутствие сигнала разбаланса мостовой схемы при изменениях температуры среды во всем ра6очем диапазоне преобразователя, т. е. áñ Ùåствляется компенсация температурной погреш ности.

5 Формула изобретения

Термоанемометрический преобразователь, содержащий чувствительные элементы в виде металлических или полупроводниковых нитей, включенных в смежные плечи мостовой схемы, 10 отличающийся тем, что, с целью повышения динамических свойств при сохранении прочности узла чувствительных элементов, одна из нитей покрыта электроизоляционным слоем, а вторая намотана на поверхности этоI5 го электроизоляционного слоя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Маякин В. П. и Донченко Э. Г. Электронные системы для автоматизированного изме20 рения характеристик потоков жидкостей и газов. М., «Энергия», 1970, с, 19 — 23.

2. Шашков А. Г. Терморезисторы и их применение. М., «Энергия», 1967, с. 37 — 40.

3. Ференец В, А. Полупроводниковые струй25 ные термоанемометры. М., «Энергия», 1967, с. 9.

Редактор Т. Рыбалова

Составитель Ю. Власов

Техред А. Камышникова Корректор Е. Мохова

Заказ 3190/3 Изд. № 160 Тираж 1109

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Подписное