Термопреобразователь параметров газовых и жидких сред

 

r«>666479

Оп ИС АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнк

Соцнапнстнческнк

Ресттублнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено010377 (21) 2456706/18-10 (51)М. Кл.2 с присоединением заявки М—

G 01 P 5/12

Государственный коми гет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет— (53) УДК533.6.08 (088 ° 8) Опубликовано0586.79. Бюллетень М21

Дата опубликования описания 050679 (72) Авторы изобретения

А.Ф.Романченко и А.С.Патлах (71) Заявитель

Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе (54 ) ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАИЕТРОВ

ГАЗОВЫХ И ЖИДКИХ СРЕД

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при одновременном измерении нескольких параметров, например температуры и скорости движения, температуры и плотности газовых и жидких сред.

Известны термопреобразователи параметров газовых и жидких сред, содержащие терморезисторы с металлическими или полупроводниковыми чувствительными элементами, включенные последовательно или параллельно с постоянными сопротивлениями (1). Эти устройства характеризуются невозможностью одновременного измерения двух параметров газовой или жидкой среды. Ближайшим к изобретению по технической сущности является термопреобраэователь параметров и жидких сред, содержащий терморезистор, включенный в плечо мостовой схемы (2). Однако он не обеспечивает воэможность одновременного преобразования температуры и скорости движения потока газа или жидкости в соответствующий электрический сигнал.

Цель изобретения заключается в возможности одновременного измерения скорости движения и температуры газовых и жидких сред.В описываемом преобразователе это достигается тем, что в плечо мостовой "õåìû, не содержащее терморезистор, параллельно включены два ключа, управляющие цепи которых соединены с входом генератора прямоугольных импульсов, а в диагональ мостовой схемы параллельно включены два ключа, выходы которых соединены с входами низкочастотных фильтров.

На фиг.1 представлена принципиальная схема описываемого преобразователя; на фиг,2 — диаграмма,напряжений в соответствующих точках измерительной схемы.

Термопреобраэователь состоит иэ термореэистора 1, включенного в плечо мостовой схемы, составленной иэ сопротивлений 2,3,4 и 5. В противоположное плечо мостовой схемы включены два ключа Кл.1 и Кл.2, обеспечивающих подключение в плечо моста сопротивления 2 или сопротивления 4.

Ключи Кл .1 и Кл .2 управляются от генератора 6 прямоугольных импульсов, сигналы с которого поступают также на линию 7 задержки в цепи ключей

Кл .3 и Кл .4, К одной диагонали мостовой схемы подключен источник пита66647.9 ния Е, а другая диагональ соединена посредством ключей Кл.5 и Кл.б с низкочастотными фильтрами 8 и 9. . Режим работы терморезистора 1 зависит от того, какой из ключей (Кл.1 или Кл .2) замкнут . Значения сопротивлений 3 и 4 выбраны такими, чтобы при замыкании ключа Кл .1 и терморезистор 1 работал в режиме перегрева относительно окружающей среды (измеряется скорость), при замыкании ключа Кл.2 ток, протекающий через терморезистор 1 — минимален (измеряется температура).

Ключи Кл.1, Кл.3 и Кл.5 замыкаются при подаче в цепи их управления положительного напряжения, а ключи 15

Кл.2, Кл.4 и Кл .б замыкаются прй подаче в цепи управления отрицательного напряжения, т.е. эти группы ключей работают в противофазе.

В положении 1 всех ключей измеря- у0 ется скорость движения среды, в положении П - температура окружающей среды. Длительность импульсов t „ генератора выбираются иэ условия где Сщ - длительность импульса генератора прямоугольных импульсов; тепловая постоянная времени терморезистора (3 - время установления переходного процесса на терморезисторе при подаче на него импульса тока);

t . — время, в течение которого происходит измерение уровня выходного сигнала мостовой схемы.

Линия 7 задерживает прохождение импульса на ключи Кл.3 и Кл.4 на время 3 Г, что обеспечивает включение 40 соответствующего ключа Кл.5 или Кл.б только после того, как переходный процесс разогрева (подключается в плечо сопротивление 3 с помощью ключа Кл.1) или охлаждения (подключается в плечо мостовой схемы сопротивления 4 с помощью ключа Кл .2) заканчивается . Сле. довательно, на выходах ключей Кл.5 и Кл.б оказываются последовательности импульсов с одинаковой частотой следо-50 вания и длительностью, амплитуда которы зависит на выходе ключа Кл,5 от скорости (давления, состава и т.д.) обдува термореэистора 1, а на выходе ключа Кл .б — от температуры среды.

Амплитуда импульсов на выходе клю;

5 чей Кл .5 и Кл.б определяется величиной раэбаланса мостовой схемы при режимах работы термореэистора 1, определяемых замыканием ключа Кл.1 (перегрев терморезистора относительно окружающей среды) или ключа Кл.2 (отсутствует перегрев термореэистора). В первом случае терморезистор чувствителен по скорости обдува, во втором случае — по температуре окружающей среды.

Для одновременного получения непрерывных выходных электрических сигналов, пропорциональных скорости и температуре, выходные сигналы ключей (пьследовтельности импульсов) подают- ся на низкочастотные фильтры 8 и 9.

На выходе фильтров уровень непрерывного сигнала определяется в соответствии с выражением где (), п - амплитуда импульсов;

T „ - длительность импульсов;

f — частота следования импульсов.

Частота следозания импульсов определяется генератором 6, длительность импульсов соответствует времени измерения t „ и в процессе измерения исследуемых параметров среды не меняется. Следовательно, на выходе низкочастотных фильтров 8 и 9 уровень сигнала однозначно связан с амплитудой поступающих на вход фильтров последовательностей импульсов.

Формула изобретения

Термопреобраэователь параметров газовых и жидких сред, содержащий термореэистор, включенный в плечо мостовой схемы, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью одновременного измерения скорости движения и температуры газовых и жидких сред, в плечо мостовой схемы, не содержащее терморезистор, параллельно включены два ключа, управляющие цепи соединены с входом генератора прямоугольных импульсов, а в диагональ мостовой схемы параллельно включены два ключа, выходы которых соединены . с входами низкочастотных фильтров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шашков A.Ã. Термореэисторы и их применение. И., Энергия, 1967, с.38-40.

2. Шашков A.Ã. и Касперович A.Ñ.

Динамические свойства цепей с термисторами, И-Л.,, Госэнергоиэдат

1962 с. 137, 666479 юг / и

Составитель В. Куприянов

Техред М. Келемеш КорректорА. Гриценко

Редактор Л.Тюрина

Тираж 1089 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3174/35

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4