Термоанемометрический преобразователь

 

!

634211

О и н с А гт и е к 3 О Б Р е т е г-(и я

К АВ10РСКОМУ СВИЛЕТЕЛЬС )ВУ

Союз Советеккк оцкапкстическии

Республик (6) ) ДОгПОЛ*гнтЕЛЬИггЕ К аВт. СВИП-ВУ (22) 3вягвлено 13.06.77(21) 2495334, 16 — 10 с присоединением заявки №вЂ” (5I) гЧ. Кл.

6 01 P 5/12

Государственный когги тет

Совета Министров СССР но деггаги изобретений и открытий (23) Приоритет(53) УДК 533.6.08 (088, 8) (Я) г гпублииовяно 25117Я Ьголлетснг % 4 г (4."т) Яатз опуб гиковагги>" опггсви ггг (72) Авторы изобретении

А.Ф.Рсманченко, Р,Р Ахметов н Б.П.Бежнин (71) Заявитель

Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (54 ) ТЕРИОАКЕМО14ЕТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение o íîñèòñÿ к измерительной технике и может быть использовано при измерении параметров (скорость, давление, состав) газовых и жидких сред в азрогидродинамике.

Известны термоанемометрические преобразователи, содержащие измерительную цепь с терморезистором (11 .

Недостатками этих устройств являются отсутствие широтно-модулирован -0

10 ного сигнала на выходе и низкая точность измерений.

Ближайшим по технической сущности к предлагаемому является термоанемометрический преобразователь, содержащий термоанемометрический датчик с чувствительным элементом в виде биметаллической пластины, включенный в электрическую цепь источни20 ка питания последовательно с сопротивлением (2) .

Однако на выходе этого преобразователя отсутствует широтно-модулированный сигнал .

Цель изобретения — обеспечение широтно-модулированного выхОдного сигнала.

Поставленная цель достигается

80 тем, что в преобразователь введены последователbho соединенные измеритель частоты следования импульсов, интегратор и цепь управления источника питания,. при этом выход электрической цепи соединен с входом измерит:.я частоты следования импульсов.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Термоанемометрическии преобразователь состоит из чувствительного элемента в виде биметаллической пластины 1, неподвижно соединенного с токоподводом 2 и контактирующего с токоподводом 3. Токоподводы 2 и Э закреплены на державке 4.

Биметаллическая пластина с помощью токоподводов включена в цепь источника питания 5 последовательно с постoÿííüì сопротивлением б и разогревается за счет протекающего через него тока разогрева 3 .

Выход электрической цепи (падение напря::",енияО т на сопротивлении б) соед нен с входом измерителя 7 чаатоты следования импульсов, выход которой с входом интегратора 8, а выход интегратора 8 соединен с цепью управления источника питания 5. Выходной сигнал Х измерителя 7 пропорционапен частоте следования им634211 пульсов. Выходной сигнал интегратора у

Преобразователь работает следующим образом.

Под действием тока разогрева Зр биметаллическая пластина 1, разогреваясь, теряет кон-.а-кт с токоподводом 3, разрывая при этом электрическую цепь источника питания. Остывая, биметаллическая пластина 1 возвращается в первоначальное положение.

Частота замыкания и размыкания би- 0 металлической пластины (время следования импульсов падения нагряжения ы нх, снимаемого с постоянного сопротивления 6) определяется временем разогрева <рар и временем остывания, составляющих период слей дованяя Г импульсон.

При изменении периода Т следования импульсов на ь Т ныходной сигнал х измерителя 7, пропорциональный перио- 20 ду следования, х= КТ, где K — коэффициент преобразования измерителя 7, так же меняется на Ь х х = Клт. 25

Изменение сигнала X t одается на вход интегратора 8, выходной сигнал которого, поступая в управляющую цепь источника питания 5, изменяет ток разогрена J>, обеспечивая тем

30 саум- период Т следования импульсон постоянным, Период Т следования импульсов определяется соотношением

Т )5 где Т вЂ” период следования;

1 время разогрева биметалли ческой пластины; время остынания биметаллической пластины. 40

Время остывания,определяется постоянной времени биметаллической пластины и от тока разогрева не зависит. Постоянная времени по Г =—

Н 45 где à — постоянная времени биметаллической пластины; п — масса биметаллической пластины;

С вЂ” уд яьная теплоемкость материала биметаллической пластины; коэффициент рассеяния биметаллической пластины (зависит от величины коэффициента рассеяния М, явля ющейся функцией исследуемого параметра, например, скорости движения среды).

Следовательно, постоянная нремени определяется параметрами контролируемого потока.

Время разогрева >о зависит от нели чины тока разогрева 0P . Следовательно, при изменении времени1 за счет соответствующих изменений йсследуемых параметров окружающей среды период Т следования импульсов может поддерживаться постоянным за счет соответствующего изменения t »>, вызнанного изменением тока разогрева Jр

Интегратор в измерительной схеме термоанемометрического преобразователя обеспечивает выдерживание периода Т следования импульсов без ошибок, т.е. астатическое регулирование.

Формула изобретения

Термоанемометрический преобразователь, содержащий термоанемометрический датчик с чувствительным элементом н виде бимметаллической пластины,включенный в электрическую цепь источника питания последовательно с сопротивлением, отличающийся тем, что, с целью обеспечения широтно-модулированного выходного сигнала, в него в н едены посл едонател ьно соединенные измеритель частоты следования импульсон, интегратор и цепь управления источника питания, при этом выход электрической цепи связан с входом измерителя частоты следования импульсон .

Источники информации, принятые но ннимание при экспертизе:

1. Шашков А.Г., Касперович А.С.

Динамические свойства цепей с термнсторами, М ., Госэнергоиздат

1962 с. 36 — 40.

2, Заявка Р 2389086/18-10 кл .ц01 Р 5/12, 1976, по которой принято положительное решение.