Способ измерения параметров газовых и жидких сред

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК св 5 О.в 1814231 АЗ 5/12, 6 01 Е 1/68(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМ В ГАЗОВЫХ И ЖИДКИХ СРЕД(57) Использование: измерительная техника, измерение скорости, давления, состава сред. Сущность изобретения; через термочувствительный элемент (ТЭ) пропускают электрический ток, содержащий постоянную и синусоидальную составляющие, определяют разность фаз между переменными составляющими сигналов по температуре ТЭ и подводимой к нему электрической мощности, по которой судят о величине контролируемого параметра, 1 ил. ЕТРО ский вианый сиби институт-исим,С - удельная тепло фазовая характерского звена первого ивыражением кость ТЭ.тика апериодичеядка описывается ф(в) = - агсдвт,где ф - фазовый сдвиг между выходвходным сигналами;в- круговая частота.В настоящем способе используевисимость м и ОО(щр) -- +1 ф = - агсТд в - 1-ГП 1 тэ При в п)С=со только от коэ симого от и в наиболее ц ловияфициент рас сеяния;П)ни; г - - -стоянная в во мас ГОСУДАРСТВЕНгЮЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР. (73) Государственный сибирский научследовательский институт авиациС,А.Чапыгина(56) Авторское свидетельство СССР)ч". 767525, кл, 6 01 Е 1/68, 1978,Авторское свидетельство СССРМ. 637676, кл, 6 01 Р 5/12, 1977,Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении пораметров газовых и жидких сред (скорости, давления, состава).Цель изобретения - повышение точности измерения параметрЬв газовых и жидких сред за счет устранения влияния на результаты измерений температурных погреш ностей.Действительно, для ТЭ, являющегося апериодическим звеном первого порядка, передаточная функция имеет вид: ратура ТЭ, ость, подводимая к ТЭ; ический коэффицИент передазт фазовый сдвиг ф зависит фициента рассеяния Н, завираметров среды, Значение лесообразно выбирать из усгде Н и Нн - соответственно верхнее и нижнее значение Н в измеряемом диапазоне,На величину ф(Н) не влияют изменения амплитуд колебаний мощности Й и температуры Ттэ, поэтому предлагаемый метод измерения коэффициента рассеяния среды Н позволяет полностью исключить темпера-" турную составляющую погрешности и тем самым повысить точность измерения параметров газовых и жидких сред,На чертеже показан пример конкретного выполнения устройства для реализации способа измерения параметров газовых и жидких сред в виде измерителя малых скоростей движения воздуха,В качествеТЭ 1 использована бескорпусная диодная сборка типа КД 901, выполненная на одном кристалле. Один из диодов сборки ЧО 1 через токоограничивающий резистор 82 подключен к выходу сумматора 3, на первый вход которого подается синусоидальное напряжение с генератора 4 синусоидального напряжения, а на второй - напряжение постоянного тока Ооо Диод сборки ЧО 2 через токозадающий резистор В 5 запитдн От источника постоянного тока Оо, Анод диода ЧО 2 через разделительный конденсатор Сб подключен к входу усилителя 7, Первый вход измерителя 8 подключен к выходу усилителя.7, а второй вход - к выходу генератора 4. В рабочем состоянии устройства генератор 4 вырабатывает синусоидальное напряжение заданной частоты (3 Гц), которое в сумматоре 3 накладывается на постоянную составляющую Ооп, Резистор й 2 ограничивает максимальный ток через диод ЧО 1 величиной 20 мА, при этом минимальное значение тока равно 5 мА. Вольтамперная характеристика диода ЧО 1 обеспечивает постоянство падения напряжения на нем, поэтому выделяемая мощность изменяется по синусоидальному закону без фазового сдвига относительно тока. Резистор й 5 определяет величину постоянного тока, протекащего через диод ЧРз. на уровне 0,1 мА.Колебания напряжения на аноде диода ЧО 2,5 вызванные изменением температуры кристалла, через конденсатор С 6 подаются наусилитель 7. Измеритель 8 измеряет разность фаз между выходными сигналами генератора 4 и усилителя 7,410 Увеличение скорости движения воздухаприводит к увеличению коэффициента рассеяния Н, что уменьшает постоянную времени х, а значит, и фазовый сдвиг междусигналом генератора 4 и выходным сигна 15 лом усилителя 7. Медленные изменениятемпературы воздуха приводят к изменению постоянной составляющей напряженияна аноде диода ЧО 2 и поэтому не отражаются на показаниях измерителя 8 разности20 фаз,Использование способа, по сравнениюс прототипом, при обеспечении более высокой точности измерений позволяет применять в качестве датчиков элементы с более25 низкой линейностью и стабильностью температурных характеристик и снизить требования к качеству усилителя малых сигналов,что дает возможность упростить аппаратурную реализацию способа.30 Формула изобретенияСпособ измерения параметров газовыхи жидких сред, заключающийся в пропускании через помещенный в контролируемуюсреду термочувствительный элемент перио 35 дически изменяющегося электрического тока, формировании сигнала о температуретермочувствительного элемента, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышенияточности, электрический ток содержит по 40 стоянную и синусоидальную составляющие,при этом о контролируемом параметре судят по разности фвз между переменнымисоставляющими сигналов о тампературетермочувствительного элемента и подводи45 мой к нему электрической мощности.1814731 Составитель Е,НикитинТехред М,Ыоргентал Корректор С,Пекарь Редакто оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 каз 1845 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5 1 Ъ