Устройство для измерения вихревого компонента скорости потока
Сеюь Севетсиив
Сецивпис тически к
Республик
О П И С А Н И Е (>934386
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву М 822038 (22) Заявлено 25. 06. 79 (21) 2783471/18-10 с присоединением заявки.%— (23) Приоритет(5l)M. Кл.
G 01 Р 5/00
ФЬс1аеуеиаеый камнтет
CCCP ае далин взаеретений в .атерытвй
Опубликовано 07. 06. 82. Бюллетень № 21
Дата опубликования описания 07.06.82 (53) УДК 681.89 (088.8) (72) Авторы изобретения
В. Д. Погребенник и В. Д. Беркоша
1 физико-механический институт AH Украинской CCP., (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ВИХРЕВОГО, КОМПОНЕНТА СКОРОСТИ ПОТОКА
Изобретение относится к измеритель. ной технике в гидродинамике, а именно к измерителям компонентов вихря.
По основному авт. св. V 822038 известно устройство для измерения вихревого компонента скорости потока, ко- торое содержит три отражателя, образу ющие вершины многоугольника, акустйческие преобразователи, коммутатор, два усилителя мощности, импульсный генератор, два приемных усилителя, два амплитудных детектора, два нормализатора уровня, блок задержки, два преобразователя "напряжение - ток", формирователь, одновибратор, первый электронный ключ, интегрирующий кон° денсатор, второй электронный ключ, первый и второй триггеры, нуль орган, блок управления и блок квантования и кодирования временного интервала 1 1)„
Недостатком известного устройства является низкая точность измерения из"за разомкнутости акустического контура, выполненного в виде многоугольника, и появления погрешности измерения С, обусловленной различными скоростями потока на участках между акустическими преобразователями и ближайшей вершиной многоугольника.
Цель изобретения - повышение точности измерения.
Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено звукопроводом, выполненным в виде усеченной пирамиды, на противоположных боковых гранях которой установлены акустические преобразователи, причем углы наклона боковых граней к основанию пирамиды не равны между собой.
На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.
Устройство для измерения вихревого компонента скорости потока содержит отражатели 1, образующие вершины многоугольника, акустические преобразователи 2 и 3, коммутатор 4, подключенный к акустическим преобразоватепям, два усилителя g.и 6 мощности им9343
3 пульсный генератор 7, подключенный через усилители мощности и коммутатор к акустическим преобразователям, два усилителя 8 и 9 принятых сигналов, входы которых подключены через комму" з татор к акустическим преобразователям, а выходы через амплитудные детекторы 10 и 11 подключены к входам первого и второго нормализаторов 12 и 13 уровня сигнала, блок задержки 16
14, первый 15 и второй 16 преобразователи "напряжение - ток", формирователь. 17, одновибратор 18, первый электронный ключ 19," интегрирующий конденсатор 20, второй электронный ключ 21, первый 22 и второй 23 триггеры, нуль орган 24, блок 25 управления, блок,26 квантования и кодирования временного интервала и эвукопровод 27..
Устройство работает следующим об- " разом.
В исходном состоянии четырехканальный коммутатор 4 закрыт,. а второй триггер 23 удерживает открытым второй у электронный ключ 21, вследствие чего конденсатор 20 разряжается до нулевого уровня. До начала измерения первый. триггер 22 находится в нулевом состоянии, при этом его выходные сиг- ЗВ налы открывают первый электронный ключ 19 и устанавливают коэффициент преобразования первого 15 и второго
16 преобразователей равными между собой.
Импульсом запуска блока 25 управления открываются первые два канала коммутатора 4, запускается импульсный генератор 7, второй триггер 23 устанавливается в единичное состояние и второй электронный ключ 21 закрывается.
Импульсный генератор 7 формирует импульс заданной длительности и частоты, который через усилители 5 и 6 мощности и первые два канала коммутатора 4 подаются на акустические преобразователи 2 и 3.
Акустические преобразователи 2 и 3 излучают два акустических сигнала.
Иэлученные колебания преломляются в эвукопроводе 27, Чтобы исключить .отражение от основания звукопровода
27, выполненного в виде усеченной пирамиды, акустические преобразователи
2 и 3 устанавливаются на противополож ных .боковых гранях и расположены под различными углами к большему основаwe, которое проходит через одну из
86 4 вершин многоуольника. Сигналы, прошедшие звукопровод 27, проходят последовательно все стороны многоугольника в противоположных направлениях и возвращаются к звукопроводу 27, отразившись от отражателей 1, расположенных в остальных вершинах.
После окончания сигнала излучения устройство 25 управления открывает другие каналы коммутатора 4. Отраженные сигналы преломляются в звукопроводе 27 и подаются через открытые каналы коммутатора 4 на приемные усилители 8 и 9, а затем на амплитудные детекторы 10 и ll и нормализаторы 12 и 13 уровня, на выходах которого сигналы соответственно равны u„(t) и
U,(). Нормализованный сигнал u<(с) подается на блок задержки 14, затем
u„ (t - t>), где 1 - время задержки, подаются на преобразователи 15 и 16 "напряжение - ток", суммарный ток с выхода которых (е) - > (e - )1
K„U„(t) + K Сигнал с выхода первого нормалиэатора 12 уровня поступает на формирователь 17 и когда входное напряжение достигает наперед заданного уровня на выходе формирователя возникает рабочий перепад напряжения, который подается на одновибратор 18. Через некоторый промежуток времени, который определяется моментом равенства нормируемых напряжений,. на выходе одновибратора 18 появляется пе репад напряжения, который опрокидывает первый триггер 22. Сигнал с нулевого выхода первого триггера 22 закрывает первый электронный ключ 19, а сигнал с единичного выхода подается на вход блока квантования и кодирования временного интервала, опровидывает второй триггер 23 и устанавливает коэффициент преобразования преобразователя равным К . Сигнал с нулевого выхода второго триггера 23 открывает второй электронный ключ 21. Так как в этот момент к интегрирующему конденсатору 20 подключен источник тока Ig(t), то напряжение на конденсаторе 20 начинает убывать, а при достижении им нулевого значения срабаты-. вает нуль орган 24, который опрокидывает йервый триггер 22. Сигнал с нуле. 34386 6 повышении помехоэащищенности, но и в значительном повышении точности измерений за счет исключения погрешности от разомкнутости акустического З контура. Формула изобретения rot ц М где К - коэффициент пропорциональности. Влияние помех сводится к появж нию абсолютной погрешности Ьгой„б, которая уменьшается с увеличением времени интегрирования ° Положительный эффект предлагаемого устройства заключается не только в с Составитель Н. Бурбело Редактор И. Тыкей Техред T.Èàòî÷êà Корректор Г. Огар Заказ 3928/41 Тираж 887 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, N-35, Рауаская наб., д. 4/5 е Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 9 вого выхода первого триггера 22 от- крывает ключ 19, а сигнал с выхода триггера 22 опрокидывает триггер 23 и устанавливает равными коэффициенты преобразования преобразователей 15 и 16. На выходе блока 26 квантования и кодирования появляется результат измерения - длительность временного интервала. При отсутствии помех среднее значение вихревого компонента скорости потока определяется следующей.зависимостью: 1в устройство для измерения вихревого компонента скорости потока по авт. .св. М 822038, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено звукоIS проводом, выполненным в виде усечен" ной пирамиды, на противоположных боковых гранях которой установлены акустические преобразователи, причем углы наклона боковых граней к основа- 20 нию пирамиды не равны между собой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 822038, кл. G 01 P 5/00, 1979.
