"термоанемометр следящего уравновешивания

 

О П И С А Н И Е ц 617721

ИЗОБРЕТЕНИЯ ьейв ьоветскик

Социааистическик

Республик

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.08.76 (21) 2396684/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл б 01Р

5/10

Гасударственный комитет

Сввета Министров СССР (43) Опубликовано 30.07.78. Бюллетень № 28 (53) УДК 532.574 (088.8) пв цепам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 13.07.78 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

P. М. Темнов, H. М. Ефимов и В. Ф. Киликовский

Всесоюзный научно-исследовательский институт гидромеханизации, санитарно-технических и спе йальных строительных работ (54) TEPMOAHEMOMETP СЛЕДЯЩЕГО

УРОВ HO Â ЕШ И ВАН ИЯ

Изобретение относится к области измерительной техники и приборостроения и может быть использовано для измерений скорости потоков жидкости и газа.

Известны термопарные анемометры с замкнутым компенсационным устройством и ручным уравновешиванием (1).

Недостатком анемометра является отсутствие автоматической компенсации темпера- 10 турной погрешности при измерении скорости потока.

Наиболее близкое к изобретению техническое решение — термоанемометр, работа которого основана на принципе следящего 15 автоматического уравновешивания, содержащий чувствительный элемент, выполненный в виде электрического нагревателя и дифференциальной термопары, компаратор в виде мостовой схемы, усилитель рассогла- 20 сования, источник регулируемого напряжения, питающий нагреватель и указатель

Р1.

В таком термоанемометре дифференциальная термопара обеспечивает автомати- 25 ческую компенсацию температурной погрешности измерения скорости потока, а недостатком его является наличие погрешности, обусловленной нелинейпостью преобразовательной характеристики термопа- 30 ры, возникающей при изменении температуры потока в широких пределах.

Цель изобретения — повышение точности измерения скорости неизотермического потока.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом термоанемометре к одному из плеч мостовой схемы компаратора подключен терморезистор, установленный в зоне теплового контакта корректирующего слоя дифференциальной термопары.

На чертеже показана электрическая схема предлагаемого термоанемометра.

Нагреватель 1 и дифференциальная термопара с измерительным 2 и корректирующим 3 спаями конструктивно объединены и образуют датчик скорости, который устанавливается в исследуемый поток жидкости или газа. Корректирующий слой 3 соединен через компаратор 4 и усилитель 5 обратной связи с источником 6 регулируемого напряжения, выход которого соединен с указателем 7 и нагревателем 1. К корректирующему слою 3 подведен термочувствительный элемент 8, подключенный к одному из плеч мостовой схемы компаратора 4.

Термоанемометр работает следующим образом.

617721

Тираж 1122

Изд. № 549

Заказ 1272/17

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

При подключении термоанемометра к источнику питания на элементах схемы появляются напряжения, указанные на чертеже:

U, напряжение на нагревателе 1; е„, — термо-ЭДС дифференциальной термопары;

U« — опорное напряжение на выходе компаратора 4;

U» — напряжение на входе усилителя 5.

Вследствие того, что измерительная система охвачена отрицательной обратной связью (выход усилителя 5 подкл1очен к источнику регулируемого напряжения б), в схеме устанавливается равновесное состояние, при котором е„,,=У,. Если при этом усилитель 5 имеет элемент памяти (электромеханический или цифровой), то

e„„„„„— U„„„= U„„„= О, при этом реализуется закон следящего остатического уравновешивания.

Величина термо-ЭДС дифференциальной термопары, заданная при градуировке опорным напряжением U, компаратора 4, в процессе работы термоанемометра поддерживается неизменной и при постоянной температуре потока напряжения на нагревателе 1 однозначно определяет скорость потока. Однако, если температура потока изменяется, а скорость потока остается постоянной, то вследствие нелинейности преобразовательной характеристики термопары происходит изменение ее выходной термо-ЭДС.

В этом случае при настройке компаратора 4 величину электрического сопротивления терморезистора 8 и ток через него выбирают таким образом, чтобы сопротивление терморезистора 8, изменяясь с температурой потока, изменяло бы опорное напряжение компаратора 4 на величину, равную изменению величины термо-ЭДС дифференциальной термопары. Тогда не наблюдается напряжение разбалапса на входе усилителя 5 и, следовательно, температурной погрешности измерения скорости потока.

Формула изобретения

Термоанемометр следящего уравновешивания, содержащий чувствительный элемент, . выполненный в виде электрического нагревателя и дифференциальной термопа20 ры, компаратор, выполненный в виде мостовой схемы, усилитель рассогласования, источник регулируемого напряжения для питания нагревателя и указатель, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения

25 точности измерения скорости неизотермического потока, к одному из плеч мостовой схемы компаратора подключен терморезистор, установленный в зоне теплового контакта корректирующего спая дифференциЗО альной термопары.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Коротков П. А. Тепловые расходомеры.

Л., «Машиностроение», 1969, с, 118 — 124.

35 2. Патент США № 3485099, кл. 73 — 204, 1969.