Устройство для измерения скорости потока

 

(72) Авторы изобретения

Э. A. Лукьяненко и Ю. Е. Токарев (71) Заявитель

Научно-исследовательский институт интроскопии (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ

ПОТОКА

15

25

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости потока насыщенного пара в малых объемах с характерными размерами порядка толщины пограничного слоя.

Известно устройство для измерения параметров потока, содержащее датчики полного и статического давления и измерительное устройство (1 g.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения скорости потока, содержащее датчики полного и статического давления, измерительный мост, регистратор и источник питания (2 j.

Недостатком устройства является низкая точность измерения скорости потока насыщенного пара в малых объемах с характерными размерами порядка толщины пограничного слоя потока.

Цель изобретения — повышение точности измерения, скорости потока насыщенного пара в малых объемах.

Для достижения поставленной цели .устройство для измерения скорости потока снабжено тремя усилителями, пороговым устройством, анализатором и аналоговым устройством, а датчик статического давления выполнен в виде дифференциальной термопары, первый спай которой через первый усилитель соединен с первым входом анализатора, к второму входу которого последовательно присоединены пороговое устройство, второй усилитель и измерительный мост, в измеритель,ное плечо которого подключен второй спай термопары, защищенный экраном, при этом к регистратору через аналоговое устройство присоединены выход анализатора и третий усилитель, соединенный с датчиком полного давления..

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения скорости потока.

Устройство содержит датчик полного давления 1, датчик температуры 2, образующий вместе с датчиком температуры пара на линии насыщения 3 датчик статического давления 4, мост 5, пороговое устройство б, усилители

7-9, анализатор 10, аналоговое устройство 11, термочувствительный элемент 12, регистратор 13, источник питания 14 датчика температуры пара на лини насыщения 3 и экран 15.

Датчик температуры пара на линии насыщения 3 выполнен в виде двух пе991309 ресекающихся йроводников из термсэлект-! рически разнородных материалов, спаянных в точке пересечения. Одну пару выводов термопары включают в измерительный мост 5, а вторую соединяют с источником питания 14 для охлаждения спая до температуры выпадения конденсата.

Датчик статического давления выполнен в виде дифференциальной термо30 пары, первый спай которой (датчик температуры 2) служит для измерения температуры потока, а второй (датчик температуры пара на линии насыщения 3) - для измерения температуры пара на линии насыщения, при этом

15 температуры потока в мосту Б последовательно с датчиком 3 выполнен термочувствительный элемент 12, позволяющий устранить нелинейность характеристики датчика 3.

В составе анализатора 20 выполнено запоминающее устройство, в которое заводятся табличные данные, связывающие давление пара с температурой пара и температурой пара на линии насыщения Р = Р(Т, Тн), где Р - давление пара; Т вЂ” температура потока пара; Т,! — температура пара на линии насыщения.

Сигнал с датчика температуры пара на линии насыщения 3 через усилитель 9 поступает на вход порогового устройства б. С выхода порогового

50 устройства б, при выпадении конденсата на спае датчика температуры. пара на линии насыщения 3, максимальный амплитудный сигнал выдается на вход анализатора 10, куда одновременно поступает сигнал с датчика температуры 2. В соответствии с данными в анализаторе 10 формируется сигнал, соответствующий величине статического давления Р = Р(Т, Тн} в точке потока, где производится контроль ско55 второй спай в датчике статического давления соединен с входом порогового устройства б, выход которого и первый спай в датчике статического давления соединены с входом анализа- 20 тора 10, а датчик полного давления

1 и выход анализатора 10 соединены с входом аналогового устройства 11.

Устройство для измерения скорости потока работает следующим образом. 25

Датчик полного давления 1 устанавливают в произвольной точке потока, а датчик статического давления 4 в точке потока, где производят измерение скорости. Датчик статического давления 4 выполняют подвижным в плоскости сечения потока для контроля скорости потока в различных его точках, Для увеличения точности измерений температуры пара на линии насыщения в широких пределах измерения рости. Этот сигнал поступает на вход аналогового устройства 11, на вход ! которого подается .также сйгнал с датчика полного давления 1. В аналоговом устройстве формируется сигйал, позволяющий судить о скорости потока в искомой точке: где V - скорость потока;

Р— полное давление в потоке;

Р (Т,Тн) — статическое давление потока пара в данной точке; р — плотность пара;

- ускорение свободного падения.

С аналогового устройства 11 сигнал, соответствующий скорости потока, поступает на регистратор 13.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения скорости потока насыщенного пара в локальных объемах с характерными размерами порядкатолщины пограничного слоя. потока от 0,1 мм и выше.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости потока, содержащее датчики полного и статического давления, измерительный мост, регистратор и источник питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения скорости потока насыщенно- го пара в малых объемах, оно снабжено .тремя усилителями, пороговым устройством, анализатором и аналоговым. устройством, а датчик статического давления выполнен в виде дифференциальной термопары, первый спай которой через первый усилитель соединен с первым входом анализатора, к второму входу которого последовательно присоединены пороговое устройство, второй усилитель и измерительный мост, в измерительное плечо которого подключен второй спай термопары, защищенный экраном, при этом к регистратору через аналоговое устройство присоединены выход анализатора и третий усилитель, соединенный с датчиком полного давления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 412477, кл. G 01 Р 5110 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3283271, кл . G 01 Р 5/08, 27.04.81.

991309

Составитель Е. Сыс

Редактор И. Николайчук Техред С.Мигунова Корректор Л ° Бою ан

Заказ 122/61 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11.3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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