Датчик скорости потока

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликпо делам изобретеиий и открытий(54) ДАТЧИК СКОРОСТИ ПОТОКА Изобретение относится к измерению параметров движения и может быть использовано в различных областях науки и техники, в которых измеряются расходы и скорости газовых потоков.Известно устройство, которое содержит струйный элемент в виде спаренных сопел, опущенных в измеряемый поток и струйную камеру, в которой расположены измерительный (обдуваемый струей входного сопла)и компенсационный (обдуваемый рассеянным потоком) терморезисторы 11.Недостатком указанного устройства является погрешность измерений при измерении окружающего давления, при работе устройства в разомкнутых системах охлаждения, установленных на подвижных объектах, которые могут подниматься в горы, при работе систем с постоянным наддувом, в которых меняется давление, а также в связи с вариацией высоты, либо нарушением герметичности системы,Целью предлагаемого изобретения является устранение указанного недостатка, а именно повышение точности измерений в условиях вариации давления в трубопроводе путем его усовершенствования. Для этого датчик скорости потока снабжен генератором перестраиваемой частоты и источником пульсирующего потока, выполненным в виде электромагнита, подключенного к генератору, и камеры, разделенной мембраной из ферромагнитного материала на две равные полости, одна из которых связана со струйной камерой при помощи сопла, расположенного в зоне установки компенсационного терморезистора, а другая - с периферией струйной камеры.На чертеже показано устройство датчика.Датчик скорости потока установлен натрубопроводе 1 и содержит выходное 2 и входное 3 сопла струйной камеры 4 с измерительным 5 и компенсационным 6 терморезисторами,Компенсационный терморезистор 6 расположен в зоне обдува пульсирующим потоком через сопло 7 рабочей полости 8 источника 9 пульсирующего потока. Источник 20 9 содержит кроме того электромагнит 10 имембрану 11, выполненную из ферромагнитного материала. Электромагнит 10 подключен к генератору 12 перестраиваемой частоты.Мембрана 11 отделяет рабочую полость 8 от балластной полости 13, связанной с периферией струйной камеры 4.Терморезисторы 5 и 6 подключены кмостовой схеме 14, выход которой соединен со схемой сравнения 15 и выходнымкаскадом 16, Струйная камера 4, источник 9пульсирующего потока, генератор 12 и измерительная схема 14 - 16 размещены в герметичном корпусе 17.Датчик работает следующим образом.При появлении воздушного потока в трубопроводе 1 за соплом 3 создается зонаповышенного, а под соплом 2 пониженногодавления. В результате этого начинаетсяпереток газа через струйную камеру 4; сопло 3 формирует измерительную струю, которая обдувает измерительный терморезистор 5 и, рассеиваясь по камере, возвращаетса в поток через сопло 2. Генератор 12схемы сигнализатора вырабатывает сигналпеременного тока, который питает электромагнит 10 источника 9 пульсирующего потока (пульсатора). Электромагнит приводит в колебание мембрану 11, которая товыбрасывает, то втягивает воздух черезсопло 7 и трубку 18. Объем рабочей камеры пульсатора выбран таким образом, чтосредний массовый расход в пульсирующейструе на максимальной частоте генерато ра выше, чем расход в измерительной струе(с сопела 3) на максимальной измеряемоискорости. Струя, формируемая соплом 7,обдувает компенсационный (измеряющийтемпературу) терморезистор 6.Амплитуда генератора 12 выбирается такой, что она обеспечивает максимальный ходмембраны 11 во всем диапазоне частот генератора, т. е, такой режим работы, когдарасход в пульсирующей струе зависит только от частоты генератора и постоянен призаданной частоте, так как пульсатор выбрасывает на каждый период работы одинаковый объем газа,Меняя частоту генератора, можно управлять расходом через пульсатор (точностьнастройки внутри диапазона), грубую настройку можно осуществлять, меняя диаметр рабочего сопла 7 (переход с диапазона на диапазон). Так как оба перегретых терморезистора 5и 6 включены в мост 14, выход которого соединен со схемой сравнения 15; то при равенстве средних скоростей в измерительнойи рабочей струях сигналы на входе схемы15 сравниваются, последний срабатывает,открывая мощный выходной каскад 14, иподает сигнал достижения заданной скорости. При изменении давления (плотности)газа в трубопроводе средний массовый расход в струях (рабочий и измерительный) ме 0 няется одинаково, также он меняется и приизменении температуры газа (так как рабочая струя создается из газа, находящегосяв той же струйной камере),В таком режиме работы осуществляетсякомпенсация датчика по давлению и температуре. С целью исключения влияния пульсатора на режим работы струйной камеры(наложение пульсации на расход через струйный элемент) балластная камера 13 пульсатора 9 с помощью трубки 18 связана со29 струйной камерой 4, при этом давление вструйной камере не зависит от работы пульсатора, так как объем газа, вытесненный израбочей камеры пульсатора, втягивается вбалластную камеру и т. д.формула изобретенияДатчик скорости потока по авт. св.568024, отличающийся тем, что, с целью 36 увеличения точности измерений при наличиивариаций давления в трубопроводе, он снабжен генератором перестраиваемой частоты и источником пульсирующего потока, выполненным в виде электромагнита, подключенного к генератору, и камеры, разделенной мембраной из ферромагнитного материала на две равные полости, одна из которых связана со струйной камерой при помощи сопла, расположенного в зоне установки компенсационного терморезистора, а другая - 4 о с периферией струйной камеры.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР568024, кл. б 01 Р 5/14, 10.07.75,739413 витель В. Назарова К. Шуфрич Корре 019 Подпи Н. Багирова5/38 Редак Заказ ногонийРаушигор ф Сос Техре Тираж ЦНИИПИ Государствен по делам изобрете 13035, Москва, Ж - 35,нал ППП Патент . г. Уомитета СССРоткрытий кая наб., д. 4/5 д, ул. Проектная,ор Г. Назаровое