Устройство для определения скорости потоков

В х.с.",;,:.;4 Втентнс,ЙСА Н ИБ ОП Союз Советских Социалистических РеспублинЗависимое от авт. свидетельства-л. 42 о, 1 Заявлено 29.Ч.1968 ( 1258956/18с присоединением заявки-Комитет па делам забретений и атирыти при Совете Министров СССР.ЧПК 6 01 р 5/04УДК 532.574 1(088 8) публиковано 17.1.1970. Бюллетень11ата опубликования онисания 2.Ч 11.з 70 Авторыизобретени М. И. Верба, В. П. Маякин и А. П. ЩеренкоМосковский ордена Ленина энергетический инстит аявите УСТРОЙ С ЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ПОТОКОВ Изобретение относится к области гидродинамики и тепломассообмена и может быть использовано для измерения скорости потоков жидкости или газа как по величине, так и по направлению,Известно устройство для определения скорости потоков, содеркащес корпус и отклоняющийся под действием динамического напора чувствительный элемент, индикатор перемещения чувствительного элемента и электро- измерительную схему,Однако, это устройство имеет нсвтпсокую чувствительность, требующую многокаскадно 1 о усиления, его невозможно использовать в непрозрачной среде, кроме того, оно слоокно в изготовлении,Отличием предлагаемого устройства является то, что, с целью повьццсния чувствительности и возможности измерений в непрозрачных средах, чувствительный элемент в нем выполнен в виде упругой, нити с выступа 1 ощим из нижней части корпуса концом, в средней части которой укреплен металлический капилляр, а индикатор перемещения выполнен в виде катушки индуктивности, охватывающей капилляр, и диаметрально расположенных микротермисторов, вкл 1 оченных в равновесный мост, Кроме того, устроиство с целью расширения диапазона измерений снаб 5 кено па 1 ои диаметра,льно расположенных электромагнитов, связанных через электронный регулятор с равновесным мостом, а капилляр выполнен из ферромагнитного материала. С целью же учета изменения направ ления скорости Оно снабжено второй пароймнкротермисторов и электромагнитов, установленных перпендикулярно к первым,С целью возможности измерений вертикальных потоков устройство содержит дополни.10 тельный электромагнит для поддержки упругс 111 нити во взвеи 1 енном положении.1-1 а фиг. 1 изображена принцшг 11 альная схема предлагаемого устройства для измерения скорости; на фиг, 2 дана схема измеритель но 1 о канала устройства.В корпусе 1 устройства на его верх 11 см основании через гермстизирующсе уплотпепис 2 укрепле 1111 тонкяя упруга 51 стекляння 51 11 ить э с надетым на нее металлическим капилля ром 4. На корпусе, охватывая капилляр 4,намотаны витки катушки 5 индуктивности, питаемой от генератора высокой частоты. Ниже катушки 5 в корпусе жестко диаметрально противоположно заделаны микротермисторы 6.2 В Еще ниже вокруг корпуса расположены в такОм же порядке, кяк и микротермисторы 6 электромагниты 7. В нижней части корпус переходит в капилляр (зонд) 8 небольшого диаметра (порядка 0,8 - 1,1 ь 11), из которого 30 ВЫСТУ 11 ЯЕТ КО 1 П 1 УПРУГОЙ П 11 Т 1 5 (ПС 1 РЯД 1(ЯоО - 100 мк). Корпус связан с микрометрическим устройством для перемещения.Устройство работает следующим образом, Катушка б индуктивности, питаемая от генератора высокой частоты, служит для нагрева металлического капилляра 4, вокруг которого в непосредственной близости расположены микротермисторы б. Диаметрально расположенные из них соединены в равновесную мостовую схему.Термометрический мост образован микротермисторами б, установочными сопротивлениями 9 и 10. Батарея 11 служит для питания моста.Перемещение упругой стеклянной нити 3 под воздействием динамического напора вместе с нагретым капилляром 4 вызывает изменение температурного поля вокруг окружающих его микротермисторов б, сопротивление одного из них, от которого капилляр удаляется, резко возрастает, а другого, к которому он приближается, - уменьшается,С измерительной диагонали моста сигнал разбаланса, полярность которого определяется знаком смещения капилляра 4 от первона. чального положения, подается через усили. тель 12 на исполнительный электродвига тель И, управляющий реохордом 14.Исполнительные электромагниты также включены попарно дифференциально в мостовые схемы.Реохорд 14 служит для дифференциального изменения тяговой силы электромагнитов 7 в соответствии со знаком и величиной разбалан. са измерительного термометрического моста. Коэффициент усиления цепи обратной связи следящей системы устанавливается с помощью сопротивления 15 и изменения напряжения батареи 1 б, питающей исполнительный мост электромагнитов.Знак и величина напряжения в диагонали исполнительного электромагнитного моста функционально связаны с направлением и величиной силового воздействия исследуемого потока на чувствительный кончик упругой нити 8.15 20 25 30 3 40 45 При постоянном напряжении пйтания эЛеК тромагнитного моста перемещение движка реохорда 14 также функционально связано с величиной и направлением силы воздействия динамического напора, а следоавтельно, и ско. рости течения,Выходное напряжение У= (динамического напора) подается на измерительный прибор 1 осциллограф или микровольтметр).Измерительная схема градуирована в еди. ницах динамического напора,Предм ет изобретения 1, Устройство для определения скорости потоков, содержащее корпус и отклоняющийся под действием динамического напора чувствительный элемент, индикатор перемещения чувствительного элемента и электроизмерительную схему, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и возможности измерений в непрозрачных средах, в нем чувствительный элемент выполнен в виде упругой нити с выступающим из нижней части корпуса концом, в средней части которой укреплен металлический капилляр, а индикатор перемещения выполнен в виде катушки индуктивности, охватывающей капилляр, и диаметрально расположенных микротермисторов, включенных в равновесный мост.2, Устройство по п. 1, отличаюгиеесг тем, что, с целью расширения диапазона измерений, оно снабжено парой диаметрально расположенных электромагиитов, связанных через электронный регулятор с равновесным мостом, а капилляр выполнен из ферромагнитного материала.3, Устройство по пп. 1, 2, отличающееся тем, что, с целью учета изменения иаправле. ния скорости, оно снабжено второй парой микротермисторов и электромагнитов, установленных перпендикулярно первым.4. Устройство по пп. 1 - 3, отличающееся тем, что, с целью возможности измерения вертикальных потоков, оно содержит дополнительный электромагнит для поддержки упругой нити во взвешенном положении.