Датчик скорости потока

ОПИСАНИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ Союз Советскнх Соцналнстнческнх Республик) Приорит осу дарственныи комитетСССРделам изобретенийи открытий.088) убликовано 250279. Бюлл ата опубликования о.Темнов, В.Ф,Киликовский и Н.М,Ефим едовательский их и специаль работ нститут ги х строител омеханых ци) Заявител 5 ТЧИК СКОРОСТИ ПОТ положенны спаем не я к измеритель ь использовано и температуры ких потоков процессов венания воздуха. для измерения одержащие терыполненные в ел иг.1 изображен терморезистор 2 - конструкция датчика скорости потока; на фиг.3 - разрез А-Л на фиг.2; на фиг,4 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - принципиальная схе ма электрических соединений датчика скорости.Датчик скорости потока состоит иэ трубчатой державки 1, термочувствительного элемента 2 например, термо резистора), измерительной термопары 3, бусинкового электрического нагревателя 4, корректирующей термопары 5, общего плеча б измерительной и коррректирующей термопар, выводов 7 дифференциальной термопары, образованной встречным включением измерительной и корректирующей термопар, выводов 8 нагревателя выводов 9 терморезистора.Датчик работает следую обра 10 сяиз щим 2 зом.Притока о ватель н терм коэффи электрическо опускан источника питания через нагре измерительная термопара 3 чувствительный элемент 2 имеют иент тепловой связи с нагреватем,ельор,сесоюзный научно-ис санитарно-техничес Изобретение относитсной технике и может бытдля измерения скоростисвободных неизотермичесгаза при исследованияхтиляции и кондиционировИзвестны устройстваскорости потока газа, смопары и нагреватель, ввиде сферы 1).Недостатком этих устройств являетниэкая точность и чувствительностьмерений.Ближайшим по технической сущности к предлагаемому является датчикскорости потока, содержащий нагреватель, выполненный совместно с измерительной термопарой и, дифференциальновключенную с ней корректирующую термопару 2,Однако этот датчик имеет недостаток, связанный с большими погрешностями измерения, обусловленными нелинейностью преобразовательной характеристики термопар.Целью изобретения является снижение погрешности измерения,Поставлення цель достигаетсячто датчик содержит термочувствитный элемент, например термореэист совместно с измерительсредственно в нагревателем 4 не менее 0,8,поэтому они перегреваются относительно температуры потока на 60-70 фС, а коэффициент тепловой связи между нагревателем 4 и корректирующей термопарой 5 не превышает 0,05, поэтому температура последней повышается всего на не- ,5 сколько градусов.Возникающий при этом градиент температуры между измерительной 3 и корректирующей 5 термопарами вызывает появление термо- ЭДС на выво О де 7.Температура измерительной термопары 3 зависит как от скорости, так и температуры потока,.а температура корректирующей термопары 5 - в основ- д ном от температуры потока. Поэтому с увеличением скорости потока выходная термо- ЭДС датчика за счет сноса тепла и нагревателя 4 падает, а с уменьшением скорости возрастает.Если температура потока изменяется, то, воздействуя одновременно на измерительную 3 и корректирующую 5 термопары, она практически не меняет градиента температур между указанными термопарами, поэтому термо- ЭДС на выходе 7 в основном зависит от скорости потока, Однако изменение температуры потока в широком диапазоне изменяет величину выходной термо- ЭДС датчика даже при постоянной ско- З 0 рости потока по причине, отмеченной выше, и тем больше, чем больше нелинейность преобразовательной ха 1 актеристики термопары. Для компенсации этой погрешности необходимо иметь 88 дополнительный термочувствительный элемент, выдающий информацию об изменении температуры потока в той точке пространства, в которой измеряется его скорость. При этом термочувстви тельный элемент не должен реагировать на величину и направление вектора средней скорости потока,Эти условия удовлетворяются за счет того, что термочувствительный 48 элемент 2 помещен внутрь на,евателя 4, а сам датчик работает в режиме постоянного перегрева относительно температуры окружающей среды, что можно легко осуществить с помощью обычных цепей обратной связи (выход дифференциальной термопары - усилитель обратной связи - нагреватель) . При этом среднесъемная температура нагревателя 4, а следовательно, и термочувствительного элемента 2 не зависит от величины и направления вектора средней скорости потока в этой точке.При работе датчика в режиме измерения абсолютной температуры потока вывоцы 8 нагреватель 4 отключаются от источников питания, а выходной сигнал снимается с выводов 9 терморезистора 2, который может быть подключен к обычной, например мостовой схеме; при этом происходит измерение абсолютной температуры потока в той же точке, в. которой измерялась его скорость.Формула изобретенияДатчик скорости потока, содержащий нагреватель, выполненнйй совместно с измерительной термопарой, и дифференциально включенную с ней корректирующую термопару, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения погрешности измерения, обусловленной нелинейностью преобразовательной характеристики термопар, датчик содержит термочувствительный элемент, расположенный совместно с измерительным спаем непосредственно в нагревателе.Источники информации, принятые новнимание при экспертизе1, Патент Польши Р 56523,кл.420,1973,2, Патент Японии Р 48-32152,кл. 111 А 131, 1971.