Устройство для измерения скоростипотока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ МВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1815635 (61) Дополнительное к авт. свидву (22) Заявлено 24О5.79 (2f) 2772429/18-10 с присоединением заявки Hо (23) Приоритет

Опубликовано 230381. Ьюлл®т®иъ т49 11.

Дата опубликования описания 250<81

6 О! Р 5/02

Гоеударствеииый комитет

СССР яо делам изобретеиий и открытий (Щ НЖ 532. 574 (088.8) Рг) Лвтор изобретения

И.С. Буянский (11) Заявитель (54 ) УСТРОЯСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ CKOPOCTH

ПОТОКА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении полей скоростей вихрей, турбулентностей и других нестационарных потоков жидкости и газа.

Известно устройство для регистрации скорости атмосферных турбулентных пульсаций, содержащее датчик динамического напора в виде мембранной коробки, преобразователь, усилитель, двигатель с редуктором,,сочлененным с преобразователем и регистратор.

Под действием динамического напора мембранная коробка смещается. Величина смещения .измеряется преобразователем и фиксируется на регистрато.Ре (13.

Недостатком устройства является большая инерционность чувствительно.го элемента, вследствие. чего устройство не может быть использовано для регистрации быстроменяющихся скоростей потока, характерных, например, для процессов во всасывающем тракте или в цилиндре двигателя внутреннего сгорания. Чувствительность перемеще ния мембранной коробки под дейстэием динамического напора зависит от ее размеров и толщин стенок и не может быть легко изменена в процессе эксперимента. известен расходомер для измерения скорости текущей среды, содержащий деталь, укрепленную на двух плоских пружинах, которая смещается аксиально под действием динамического напора. Величина смещения измеряется с помощью дифференциального трансфор16 матора, сердечник которого прикреплен к детали 2 .

Однако расходомер имеет большую инерционность детали на пружинах, что не позволяет использовать его для ре15 гистрации Фыстроменяющихся скоростей.

Кроме того, для изменения чувствительности перемещения первичного преобразователя нужна установка плоских пружин различной жесткости, а это

20 ведет к разборке конструкций датчика. Причем, конструкция датчика такоаа, что он регистрирует среднюю скорость по сечению трубы и не позволяет исследовать поле скоростей.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения скорости потока, содержащее корпус, преобразователь перемещения и чувствительный

30 элемент, выполненный в виде ферро815635 резистивного типа, что приводит к изменению напряжения .на его выходе. Натяжение струны 3 регулируют винтом 5 через пружину 4.

Изменению натяжения струны 3 со ответствует изменение ее чувствительности к динамическому напору, а также изменение собственной частоты струны.

При этом, если в процессе измерения уровень сигнала устройства недостаточен, уменьшают натяжение струны до тех пор, пока зафиксируют заметное увеличение динамической погрешности по уменьшению крутизны фронтов импульсов скорости.

15 Таким подбором натяжения можно добиться приемлемого компромисса между статической погрешностью, зависящей а основном от чувствительности струны к скорости потока,и динамической

-3) погрешности, зависящей от собственной частоты струны.

Таким образом, предлагаемое устройство для измерения скорости потока позволяет значительно повысить помехоустойчивость и расширить диапазон измерения. Вследствие легкой перестраиваемости чувствительного элемента появляется воэможность широкой унификации подобных устройств.

Формула изобретения магнитной пластины, один конец которой прикреплен к корпусу, а второй свободен и отклоняется под действием потока жидкости или газа. Величина этого отклонения, пропорциональная динамическому напору, измеряется преобразователем перемещения магниторезистивного типа.

Это устройство позволяет наряду с постоянной составляющей скорости исследовать переменную составляющую.

Для уменьшения погрешности при измерении последней ферромагнитная пластина выполнена достаточно жесткой, чтобы собственная частота йластины в 6-10 раз превосходила частоту наивысшей гармоники регистрируемого сигнала скорости потока P3).

Однако для измерения скоростей в ином диапазоне необходимо изготавливать ферромагнитную пластину другой жидкости, т.е. с другими геометри ческими размерами, а это влечет за собой дополнительные трудоемкие процессы.

Цель изобретения — расширение диапазона измерения и.повышение помехоустойчивости устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве чувствительный элемент выполнен в виде плоской струны, свободный конец которой соединен с введенной в устройство пружиной, закрепленной в корпусе с возможностью . регулирования силы натяжения.

На чертеже схематически изображено устройство для измерения скорости потока.

Устройство содержит корпус 1, преобразователь 2 перемещеиия магниторезистивного типа, чувствительный элемент в виде .плоской струны 3, пружину 4 и регулировочный винт 5. Один конец плоской струны 3 закреплен с корпусом 1, другой — соединен с пружиной 4, закрепленной в корпусе 1 с возможностью регулирования винтом 5.

Устройство работает следующим образом.

Под действием динамического давления .потока, пропорционального скорости,. плоская струна 3 прогибается, зазор между преобразователем 2 перемещения и струной 3 изменяется. При перемещении струны 3 меняется сопротивление магнитному потоку, который создается между струной 3 и преобразователем 2 перемещения магнитоУстройство для измерения скорости потока, содержащее корпус, преобразователь перемещения и чувствительный элемент, один конец которого неподвижно закреплен в корпусе, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения и по40 вышения помехоустойчивости, чувствительный элемент выполнен в виде плоской струны, свободный конец которой соединен с введенной в устройство пружиной, закрепленной в корпусе с возможностью регулирования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 213432, кл. G 01 P 5/14, 1967.

2 ° Патент Великобритании

9 1434165, кл. G 1 М, 1975.

3, Патент Великобритании

В 1461574, кл. G 1 N, 1976 (прото- . тип).

815635

Тирах 902 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

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

Заказ 1027/74

Филиал ППП "Патент", г. укгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Назарова

Редактор A. Шишкина Техред Е.Гаврилешко Корректор М. Вигула, С