Устройство для динамической градуировкитермоанемометра

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социавистмческнх Республик(51)М. Кл,з с присоединением заявим )4 о 2840124/18-10 С 01 Р 21/00 Государственный комитет СССР но дедам иэобретений и открытийДата опубликования описания 300781(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ГРАДУИРОВКИ ТЕРМОАНЕМОМЕТРА Изобретение относится к контроль- но-измерительной технике,а именно к устройствам для динамической градуировки термоанемометра.Известно устройство для определения динамических характеристик датчиков температуры;содержащее ос" ветитель, лучи от которого через смстему линз попадают на полупрозрач-ное зеркало. Часть лучей нагревает чувствительный элемент датчика. Другая часть лучей направляется на Фотоприемник. Модуляция светового потока осуществляется за счет прерывания его крыльчаткой, вращающейся от электродвигателя, скорость вращения которого регулируется регулятором напряжения, Угловая скорость вращения крыльчатки и число ее лопастей определяют частоту следования прямоугольных тепловых импульсов 11),Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для динамической градуировки термоанемометра , содержащее за" датчик скоростей газового потока, ,усилитель и регистратор 2).Однако известное устройство обладает нестабильностью амплитуды, формы и частоты пульсации градуировоч- с ного воздействия в процессе опреде"ления амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) термоанемометра. Процесс снятия АЧХ термоанемометраочень трудоемкий и требует большихзатрат времени.Цель изобретения - повышение точности и надежности устройства.Поставленная цель достигается тем,что устройство для динамической градуировки термоанемометра дополнительно снабжено вторым и третьим усилителями, электрическим генератором сзадатчиком частоты, детектором, усилителем-регу)тятором, источником монохроматического излучения, оптически связанным через регулятор интенсивности светового потока, электрооптический модулятор, линзу, диафрагму с фотоприемником, при этомвход электрического, генератора соединен через усилитель-регулятор, детек"тор и второй усилитель с выходомфотоприемника, а выход электрического генератора соединен через третийусилитель со входом злектрооптического модулятора. Кроме того, устройство снабжено усилителем-преобразователем, включенным между задатчиком ЗО скорости газового потока и регулятором интенсивности светового потока,причем выход регистратора соединенс задатчиком частоты электрическогогенератора.Изобретение поясняется чертежом,где представлена схема устройства.Устройство содержит задатчик 1скоростей газового потока, соединенный с соплом 2. Газовый поток изсопла 2 обтекает термоанемометр 3(чувствительным) элементом . Термоаяемометр 3 соединен с усилителем 4,который связан с регистратором 5.Источник б монохроматического излучения оптически связан через регулятор 7 интенсивности светового по- .тока, электрооптический модулятор 8,линзу 9 и диафрагмУ 10 с термоанемометром 3 и Фотоприемником 11. Регистратор 5 механическим приводом12 связан с первым входом электрического генератора 13, второй вход которого электрически соединен с усилителем-регулятором 14. Усилительрегулятор 14 соединен с детектором15, который, в свою очередь, соединенсо вторым усилителем 16. Электрический генератор 13 подключен через третий усилитель 17 к электрооптическомуМодулятору 8. Усилитель-преобразователь 18 соединен с задатчиком 1скоростей газового потока и регулятором 7 интенсивности светового потока.Устройство для динамической градуировки термоанемометра работаетследующим образои,Световой поток от источника ф монохроматического излучения модулируется электрооптическим модулятором 8,накоторый подается синусойальноенапряжение через третий усилитель 17от электрического генератора 13.Промодулированный по амплитуде световой поток Фокусируется с помощьюлинзы 9 на термоанемометр 3. Диаф-,:рагма 10 формирует световой потокв соответствии с формой чувствительного элемента термоанемометра 3.Далее световой поток попадает нафотоприемник 11, который позволяетконтролировать амплитуду и частотумодуляции с помощью цепочки, состоящей из второго усилителя 16, детектора 15 и усилителя-регулятора 14.Усилитель-регулятор 14 автоматически регулирует уровень выходногосигнала электрического генератора 13,тем самым поддерживая амплитуду модуляции светового потока постояннойв течение всего процесса градуировки.Тепловое воздействие светового потокапреобразуется термоанемометром 3 вэлектрический сигнал, который попадает через первый усилитель 4 нарегистратор 5, связанный механическим приводом 12 с электрическим генератором 13, что дает воэможностьсинхронно вращать вал лентопротяжного механизма регистратора 5 и задатчик, частоты электрического генератора 13. Пря изменении скорости газового потока, истекающего из сопла 2, автоматически через усилитель- преобраэоватепь 18 изменяется световой поток с помощью регулятора 7 интенсивности светового потока, так как при обдуве коэффициент теплоотдачи термоанемометра увеличивается и требуется большая мощность излучения.При этом мощность источника монохроматического излучения определяется из соотношениягде К=0,01 0,1 - безразмерный коэффициент;,К коэффициент теплоотдачи чув3 ствительного элемента термоанемометра к потоку газа,Джм град сВ - площадь поверхности чувствительного элемента, м;Т - температура чувствительногоэлемента, К;ТП- темпеРатУРа потока газа, об- ЗОтекающего чувствительныйэлемент, К 13 - ток, нагревающий чувствительный элемент термоанемометРа А;В - сопротивление нагретого чувствительного элемента, Ом;а - коэффициент поглощения материала чувствительного элемента,Предлагаемое устройство позволяет 40 автоматизировать процесс получениядинамических характеристик термоанемометра, тем самым исключая погреш.ности, зависящие от изменения скорости истечения потока и амплитуды 45 градуировочного воздействия.Применение предлагаемого устройства позволяет также упростить процесс определения динамических характеристик термоанемометра, причем в ур течение очень короткого промежуткавремени можно получить нужное количество характеристик при различныхрежиМах работы термоанемометра.формула изобретения1, Устройство для динамическойградуировки термоанемометра, содержащее задатчнк скоростей газового 6 О потока, усилитель и регистратор,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности, оно дополнительно снабжено вторым и третьим усилителями, электри ческим генератором с эадатчикомСоставитель Е. СыТехред Т,Маточка рректор М. Пожо Митровк Реда кт Тираж 907 ВНИИПИ Государственно по делам изобретени 035, Москваж, РаущПодписноекомитета СССРи открытийкая наб., д, 4/5 з 6343/6 илиал ППП Патент, г. Ужгород, Ул. Проектн частоты, детектором, усилителем-регулятором, источником монохроматического излучеьия, оптически связанным через регулятор интенсивностисветового потока, электрооптическиймодулятор, линзу, диафрагму с фотоприемником, при этом вход электричес"кого генератора соединен через усилитель-регулятор, детектор и второйусилитель с выходом фотоприемника,.а выход электрического генераторасоединен через третий усилитель совходом электрооптического модулятора,2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено усилителем-преобразователем, включенным между задатчиком скорости газового потока и регулятором интенсивности светового потока.3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я темчто выход регистратора соединен с эадатчиком частоты электрического генератора. П р и о р и т е т по п у н к т а м05.10,79 -то п1;11.11.79 по пп. 2 и. 3,Источники информации,9 принятые.во внимание при экспертизе1. Маякин В.М. и др. Электронныесхемы для автоматизированного измерения характеристик потоков жидкостейи газов. М., Энергия 1970.2. Авторское свидетельство СССРВ 94396, кл. О 01 Р 21/00, 1951