Термопреобразователь параметров газовых и жидких сред

(111666479 Союз Советсннк Соцналнстнческнк Ресттублнноединением заявки М -осуд ми гет рственный к ссср ел ам изобре и открытия(71) те фимский авиационный институт им.Орджоник 4 ) ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАИЕТРОВГАЗОВЫХ И ЖИДКИХ СРЕД я к измерибыть испольм измерении например темжения, темпевых и жидких е мо Известны т р преобразователи параметров газовых и жидких сред, содержащие терморезисторы с металлическими или полупроводниковыми чувст вительными элементами, включенные последовательно или параллельно с по тоянными сопротивлениями 1. Эти устройства характеризуются невозможностью одновременного измерения двух параметров газовой или жидкой среды. Ближайшим к изобретению по технической сущности является термопреобраэователь параметров и жидких сред, содержащий терморезистор, включенный в плечо мостовой схе мы 12, Однако он не обеспечивает воэможность одновременного преобразования температуры и скорости движения потока газа или жидкости всоответствующий электрический сигналЦель изобретения заключается в возможности одновременного измерения скорости движения и температус 2 О Изобретение относитстельной технике и можетзовано при одновременнонескольких параметров,пературы и скорости двиратуры и плотности газосред. ры газовых и жидких сред.В описываемом преобразователе это достигается тем, что в плечо мостовой схемы, не содержащее терморезистор, параллельно включены два ключа, управляющие цепи которых соединены с входом генератора прямоугольных импульсов, а в диагональ мостовой схемы параллельно включены два ключа, выходы которых соединены с входами низкочастотных фильтров.На фиг.1 представлена прннципиаль ная схема описываемого преобразователя; на фиг,2 - диаграмма,напряжений в соответствующих точках измерительной схемы.Термопреобраэователь состоит иэ термореэистора 1, включенного в плечо мостовой схемы, составленной иэ сопротивлений 2,3,4 и 5. В противоположное плечо мостовой схемы включены два ключа Кл.1 и Кл,2, обеспечивающих подключение в плечо моста сопротивления 2 или сопротивления 4, Ключи Кл .1 и Кл .2 управляются от генератора б прямоугольных импульсов, сигналы с которого поступают также на линию 7 задержки в цепи ключей Кл .3 и Кл .4, К одной диагонали мостовой схемы подключен источник питания Е, а другая диагональ соединена посредством ключей Кл.5 и Кл.б с низкочастотными фильтрами 8 и 9,. Режим работы терморезистора 1 зависит от того, какой из ключей (Кл.1 или Кл .2) замкнут . Значения сопротивлений 3 и 4 выбраны такими, чтобы при замыкании ключа Кл,1 и терморезистор 1 работал в режиме перегрева относительно окружающей среды (измеряется скорость), при замыкании ключа Кл.2 ток, протекающий через терморезистор 1 - минимален (измеряется температура).Ключи Кл.1, Кл.З и Кл.5 замыкаются при подаче в цепи их управления положительного напряжения, а ключи 15 Кл,2, Кл.4 и Кл .б замыкаются прй подаче в цепи управления отрицатель. ного напряжения, т,е. эти группы ключей работают в противофазе.В положении 1 всех ключей измеря ется скорость движения среды, в положении 11 - температура окружающе 11 среды. Длительность импульсов Т генератора выбираются иэ условия где Сщ - длительность импульса генератора прямоугольных импульсов;тепловая постоянная временитерморезистора (3 е - времяустановления переходного процесса на терморезисторе приподаче на него импульсатока);1 ои; время, в течение которогопроисходит измерение уровнявыходного сигнала мостовойсхемы.Линия 7 задерживает прохождение импульса на ключи Кл.З и Кл.4 на время 3 Г, что обеспечивает включение 40 соответствующего ключа Кл.5 или Кл.б только после того, как переходный процесс разогрева (подключается в плечо сопротивление 3 с помощью ключа Кл.1) или охлаждения (подключается в плечо 48 мостовой схемы сопротивления 4 с помощь 1 о ключа Кл .2) . заканчивается . Сле довательно, на выходах ключей Кл.5 и Кл.б оказываются последовательности импульсов с одинаковой частотой следования и длительностью, амплитуда которыж зависит на выходе ключа Кл,5 от скорости (давления, состава и т.д.) обдува термореэистора 1, а на выходе ключа Кл.б - от температуры среды.Амплитуда импульсов на выходе клю;55 чей Кл.5 и Кл.б определяется величиной раэбаланса мостовой схемы при режимах работы термореэистора 1, определяемых замыканием ключа Кл.1 (перегрев терморезистора относительно окружающей среды) или ключа Кл,2 (отсутствует перегрев термореэистора). В первом случае терморезистор чувствителен по скорости обдува, во втором случае - по температуре окружающей среды.Для одновременного получения непре. рывных выходных электрических сигналов, пропорциональных скорости и температуре, выходные сигналы ключей (пьследовтельности импульсов) подают- ся на низкочастотные фильтры 8 и 9. На выходе фильтров уровень непрерывного сигнала определяется в соответствии с выражениемвьх, = имл. Тико.где 1)юп - амплитуда импульсов;Т, - длительность импульсов;Е - частота следования импульсов.Частота следозания импульсов определяется генератором 6, длительность импульсов соответствует времени измерения 1 в и в процессе измерения исследуемых параметров среды не меняется. Следовательно, на выходе низкочастотных фильтров 8 и 9 уровень сигнала однозначно связан с амплитудой поступающих на вход фильтров последовательностей импульсов.Формула изобретенияТермопреобраэователь параметровгазовых и жидких сред, содержащийтермореэистор, включенный в плечомостовой схемы, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью одновременного измерения скорости движения итемпературы газовых и жидких сред,в плечо мостовой схемы, не содержащее терморезистор, параллельно включены два ключа, управляющие цеписоединены с входом генератора прямоугольных импульсов, а в диагональмостовой схемы параллельно включеныдва ключа, выходы которых соединеныс входами низкочастотных фильтров.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1. Шашков А.Г. Термореэисторыи их применение. И., Энергия,1967, с.38-40.2, Шашков А.Г. и Касперович А.С.Динамические свойства цепей стермисторами,.И-Л., ,Госэнергоиэдат1962, с. 137,666479 ыг Составитель В.КуприяновЛ.Тюрина Техред М. Келемеш КорректорА. Грицен к илиал ППП Патентф, г.ужгород, ул. Проек з 3174/35Ц11303 Тираж 1089 ИПИ Государственного по делам изобретений Москва, Ж, Раушс Подписное митета СССР открытий наб., д.4/