Термоанемометр постоянного тока

. Лебига и прикл ои инамический экспе1974, с. 360(54) (5ТОКА,термодаровки,иГОСУДАРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕКИЙ И ОТНРЦТИИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 14912/18.10.06.83. Бюл. Иф 24Г. Елфимов и В, АИнститут теоретическойи СО АН СССР2.574 (088,8)Повх И. Л, Аэродв машиностроении. Д(21) 33 (22) 10 (46) 30 (72) А (71) механик (53) 53 (56) 1 рнмент 364.2, А кл. 6 торское свидетельство СССР Нф 5268281 Р 5/12, 1975 (прототип).) ОГО ТЕРМОАНЕМОМЕТР ПОСТОЯННсодержащий измерительный мосттчиком, блок автоматической балредусилитель, выход которого сое нен с входом компенсирующего усилителяи первым входом сумматора, о т л и ч а ю.щ и й с я тем, что, с целью повышениябыстродействия, снабжен аттеннатором, тремяпоследовательно соединеннымн масштабнымиусилителями, блоком задания постоянной времени, блоком задания перегревов, соединен.ным с вторым и третьим масштабными усилителями и аттенюатором, включенным в пле.чо измерительного моста, противоположноеплечу с термодатчиком, при этом блок задания постоянной времени присоединен к первому и второму масштабным усилителям,причем первый масштабный усилитель соеди.нен .с компенсируюпщм усилителем, а третиймасштабный усилитель - с вторым входомсумматора,1026059 где Р - оператор даиласа;К ц - коэффициенты перед40усилителеи 9 и 10,1Изобретение относится к приборам для измерения скорости и расхода текучих сред,а именно к измерению скорости, расхода,пульсаций скорости, плотности, температурыпотока с помощью термоанемометров.5Известны термоанемометры постоянноготока, используемые для измерения среднихи пульсационных характеристик в потокахжидкости и содержащие измерительный мост,предусилитель и устройство для компенсации тепловой инерции термодатчиков 11.Наиболее близким по технической сущнос.ти к предлагаемому является термоанемометрпостоянного тока, содержащий измерительныймост с термодатчиком, блок автоматической 5балансировки, предусилитель, выход которогосоединен с входом компенсирувицего усили.теля и первым входом сумматора. Каждомуизмерению предшествует задание величины сопротивления нагретого датчика Й, с помощью 20магазина сопротивлений, включенного в одноиз плеч измерительного моста, с последующейкомпенсацией тепловой инерции термодатчикадо восстановления прямоугольной. формы импульсов тока. СП 25Однако эти операции выполняются вручную,что усложняет настройку и понижает быстродействие прибора при разных перегревах термодатчик а.Цель изобретения - повышение быстродей 30ствия термоанемометра постоянного тока,Поставленная цель достигается тем, что термоанемометр постоянного тока, содержащийизмерительный мост с термодатчиком, блокавтоматической балансировки, предуснлитель,выход которого соедщен с входом компенсирующего усилителя и первым входом. сумма.тора, снабжен апенюатором, тремя последовательно соединенными масштабнымн усилителями, блоком задания постоянной времени, бло.ком задания. перегревом, соединенным с вторым и третьим масштабными усилителями иаттенюатором, включенным в плечо измерительного моста, противоположное втечу с термодатчиком, при этом блок задания постояннойвремени присоединен к первому и второму45.масштабным усилителям, причем первый мас- .штабный усилитель соединен с компенсирующим усилителем, а третий масштабный усидитель - с вторым входом сумматора,е 50На чертеже представлена блок-схема термоанемометра постоянного тока,Термоанемометр постоянного тока содержитизмерительный. мост, образованный термодатчиком 1, сопротивлением 2, магазином 3 сойротивлений и аттеиюатором 4. В диагональ измери55тельного моста, между термодатчиком 1 и со.противлением 2, с одной стороны; магазином3 сопротищений и аттенюатором 4, с другой,включены блок 5 автоматической балансировки и предусилитель 6. Выход блока 5 автома. тической балансировки подключен к вершине моста между сопротивлением 2. и апенюатором 4. Выход предусилителя 6 соединен с входом компенсирующего усилителя 7 и первым входом сумматора 8. Между выходом компенси. рующего усилителя 7 и вторым входом сум. матора 8 последовательно включены три мас штабные усилители 9 - 11, Масштабные усилители 9 и 10 подключены к блоку 12 задания постоянной времениа аттенюатор 4 и масштабные усилители 10 и 11 подключены к блоку 13 задания перегревов.Выход сумматора 8 является выходом термоанемометра постоянного тока.Блок 13 задания перегревов и блок 12 задания постоянной времени представляет со. бой переключатели, осуществляющие коммутацию элементов схемы, обеспечивающих изме. кение коэффициентов усиления масппабных усилителей 9 - 11.Термоанемометр постоянного тока работает следующим образом,С помощью магазина 3 сонрогивлений при отключенном блоке 5 автоматической балансировки предварительно балансируют измерительный мост. Затем с помощью блока 13 задания перегревов коэффициент передачи аттенюатора 4 уменьшают в (1+а) раз. Одновременно коэффициент передачи масштабногоусилителя задают равным (1+а), а в масштаб. ный усилитель 10 вводят величину, соответ. ствующую перегреву а. Разбаланс моста, вызваиньщ изменением коэффициента передачи аттенюатора 4, отрабатывается блоком 5 ав томатической балансировки, нри этом термодатчик 1 нагревается до сопротивления Кирй,(1+0) Для компенсации тепловой инерцйи термодатчнка 1 на него подают импульсы тока. Прямоугольная нх форма восстанавлива ется с помощью блока 12 задания постоянной. времени, который язменяет коэффициент пере. дачи масштабного усилителя 9 до требуемой величины, одновременно в масштабный усилитель 10 вводится величина, соответствующая постоянной времени.Передаточная функция цеи, содержащей компенсирующий усйлитель 7, масппабные усилители 9 - 11 и сумматор 8, нв вход кото- . рого подави также сигнал непосредственно с выхода предусилнтеля 6, приобретает внд1026059 х ТО,О) м-Вгде а= Составитель Е. СысТехред А,Бабинец, Корректор С. Шекмар Редактор А, Курах Заказ 4550/36 Тираж 873 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ф - постоянная времени компенсирую к щего усилителя 7, - коэффициент перегрева;- сопротивление ненагретого датчика;Го - постоянная времениненагретого датчика.Таким образом, передаточная функция рассмотренной. цепи обратна цередаточной функ. ции термодатчика, следовательно, тепловая инерция термодатчика скомненсирована.При выполнеини измерений для других значений коэффициента перегрева сь компенсация тепловой инерции термодатчика вы.полняется автоматически при задании перегрева с помощью блока 13 без. перестронки измерительного моста и с помощью магазина 135 сопротивлений и перестройки цепи компенса.ции, поскольку величина постоянной време.ни Го вводится в масштабные усилители9 и 10 при первоначальной настройке,Термоанемометр постоянного тока позво.10 ляет упростить настройку прибора и сократить продолжительность измерений в 4-5 разза счет того, что исключаются повторные опе.рации при измерениях разных перегревов тер.модатчика, Кроме того, быстроденствие прибора повышается, так как переход от одного нагретого состояния термодатчика к последующему осуществляется без отключения питанияизмерительного моста,