Устройство для измерения скорости и направления потока жидкости или газа
Союз Советских
Социалнстнческнх
Республик () )) 881621
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (613 дополнительное к авт. санд-ву (22)Заявлено 270280 (213 2888599!18-10 (51) й)(1. Кд. з с присоединением заявки .% (23) Приоритет
G 01 Р 5/02
1Ьеударстмнный камнтет
СССР ао делам изобретений и аткрытнй
Опубликовано 1511-81- Бюллетень Ма 42
Дата опубликования описания 15.11.81 (53) УДК, 532.574 (088. 8) (?23 Авторы изобретения
И.В.Сидорко, В.Ю,Мельник, В. А.Ковалев и В.М.Рымар
Киевский ордена Ленина попитехнический институт имени 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (7l 3 Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ И НА11РАВЛЕНИЯ
ПОТОКА ЖИДКОСТИ ГАЗА
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения параметров потока жидкости или газа, и может быть испо1тьзовано для измерения величин скорости и направления потока, Известны устройства для измерения скоростного напора и направления течения потоков типа электромеханических преобразователей, которые содержат корпус, зонд со стержнем и тензорезисторные преобразователи. Работа устройства заключается в том, что зонд со стержнем под воздействием скоростного напора среды отклоняется, включая при этом преобразователи (1).
Известно также устройство, содержащее корпус, зонд со стержнем и магнитный преобразователь. Под воздействием скоростного напора среды зонд со штоком и закрепленным на нем электромагнитпм отклоняется, вызывая при этом изменения магнитного потока и, как следствие, выходного электрического сигнала 1 2).
Недостатком известных устройств является их большой вес и габариты
J а также то что они определяют двумерную картину распределения скорости потока, т.е. в плоскости, параллельной направлению потока, а также искажение выходного сигнала при воздействии электромагнитных полей и
10 необходимость усиления выходного сигнала.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является датчик скорости и направления пото15 ка, содержащий корпус, сферический приемный элемент и мембрану с прорезями, в центре которой жестко укреплен стержень с приемным элементом (3).
Недостатком данного устройства является то, что с его помощью можно измерять модуль и вектор скорости потока только в двумерном пространст ве, кроме того, под воздействием на данное устройство электромагнитных полей искажается выходной электрический сигнал.
Цель изобретения — повышение точности измерения скорости и направления потока за счет определения трехмерной картины распределения скорости потока жидкости или газа, а также устранение влияния на выходной сигнал случайных электромагнитных воздействий.
Указанная цель достигается тем, что в устройстве содержащем корпус, шаровой зонд со стержнем, соединенным с центром мембраны и датчики положения последние выполнены в виде сопла пневмопитания и коллектора с радиальным отверстием, выполненным в виде заслонки сопла пневмопитания, установленного над ним и закрепленного на центральной части мембраны и приемных сопел, соосных радиальным отверстием коллектора, при этом входные отверстия приемных сопел выполнены эллипсоидными и их оси смещены относительно оси приемных сопел.
На чертеже приведено устройство, общий вид.
Устройство для измерения скорости и направления потока жидкости или газа содержит корпус 1, сопло пневмопитания 2, приемные сопла 3, коллектор 4 с радиальными отверстиями, соосными отверстиями приемных сопел
Коллектор 4 закреплен на жестком центре мембраны 5, который связан со стержнем 6, на котором расположен зонд 7 в вице шара. Стержень 6 пропущен через уплотняющий гибкий элемент 8 °
Устройство работает следующим образом.
При воздействии скоростного напора на зонд 7 он отклоняется, передавая с помощью стержня 6 смещение коллектору 4. При этом, если зонд 7 отклоняется влево, то коллектор 4 повернется по часовой стрелке и пневматический сигнал р, уменьшится, в то время как сигнал р не изменится в связи с тем, что входные отверсти приемных сопел 3 выполнены эллипсоидальными и оси их смещены относительно осей сопел 3„
88)621
20
4
Аналогично, при отклонении зонда
7 вправо сигнал р уменьшится, а р1 не изменится. Сжатый воздух, подводимый к соплу 2, через радиальные отверстия коллектора 4 попадает в приемные сопла 3 и далее на регистрирующую аппаратуру. При отсутствии воздействия на зонд 7 выходные сигналы р и р от приемных сопел постоянны и равны.
Таким образом, по характеру изменения пневматических сигналов р и р2 можно определить направление действия скоростного напора.
Вертикальная составляющая вектора скорости потока определяется следующим образом: коллектор 4 служит заслонкой для питающего сопла 2 и его отклонение вдоль вертикальной оси устройства создает соответствующие изменения сигнала р .
Таким образом, комбинация трех сигналов р4, р, р> позволяет определить трехмерйую картину распределения скорости потока.
Формула изобретения
Устройство для измерения скорости
\ и направления потока жидкости и газа, содержащее корпус, шаровой зонд со стержнем, соединенным„ с центром мембраны и датчики положения, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, датчики положения выполнены в виде сопла пневмопитания и коллектора с радиальным отверстием, выполненного в виде заслонки сопла пневмопитания, установленного над ним и закрепленного на центральной части мембраны и приемных сопел, соосных радиальным отверстиям коллектора, при этом входные отверстия приемных сопел выполненные эллипсоидными и их оси смещены относительно осей приемных сопел.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
¹533870, кл. G 01 P 5/02, опублик, 1976.
2. Авторское свидетельство СССР
-647605, кл. G 01 Р 5/04, опублик.
1979.
3. Авторское свидетельство СССР
-570842, кл. G 01 P 5/08, опублик.
1977 (прототип).
881621
Составитель Ю.Власов
Техред Л.Бабинец
Редактор M.Ïoãoðèëÿê
Корректор М.Пожо
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ 9962/67 Тираж 910 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
