Термоанемометр

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(53)М. Кл. с присоединением заявки Но -С 01 Р 5/10 Государственный комитет СССРо делам изобретений и открытий(54) ТЕРМОАНЕМОМЕТ Изобретение относится к области измерительной техники и может быть применено для целей автоматизированного измерения расхода или скорости протока жидкости.Известен термоанемометр, в котором величину скорости потока определяют по величине тока, протекающего по датчику термоанемометра 1.Недостатком данного термоанемометра является низкая помехозащищенность.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее приемник тепла, нагреватель, управляемый источник питания нагревателя, измеритель временных интервалов и узел управления источником питания и измерителем временных интервалов 2 З.Недостатком известного термоанемометра является необходимость стабилизации параметров электронной схемы и кроме того, аналоговыйхарактер сигналов и узлов схемы не может обеспечить эффективной защиты от помех, тем более, что слабый сигнал с приемника не позволяет сильно разносить в пространстве датчик и электрическую схему.ЗО Цель данного изобретения - повышение помехозащищенности и точностиизмерения,Поставленная цель достигаетсятем, что в термоанемометре содержащем приемник тепла в виде ртутноготермоконтактора с контактами на двафиксированных значения температуры,а также нагреватель, управляемыйисточник питания нагревателя, измеритель временного интервала и узлыуправления источником питания и измерителем временного интервала, узелуправления источником питания содержит инвертор и триггер с раздельнымзапуском, при этом один вход триггера соединен через инвертор с контактом термоконтактора на низшую температуру, а второй вход триггера соединен с контактом термоконтактора навысшую температуру непосредственно,выход триггера соединен с управляемым источником питания и с узлом управления измерителя временного интервала, который содержит два инвертораи два логических элемента И, при этомодин вход первого элемента Й соединен через инвертор с контактором навысшую температуру, а второй входэтого элемента И соединен с контак 866478том на низшую температуру непосредственно, и первый вход второго элемента И соединен с выходом первогоэлемента И, а второй вход второгоэлемента И соединен через инвертор свыходом триггера узла управления источником питания.На чертеже приведена электрическая схема термоанемометра,Термоанемометр содержит ртутныйтермоконтактор 1 с контактом 2 нанизшую температуру и контактом 3 навысшую температуру. Контакт 4 служитдля подключения источника 5, необходимого для подачи управляющего напряжения в узел управления 6, измерителя временного интервала 7 и в узелуправления 8 регулируемого источника питания 9На термоконтакторе 1размещен нагреватель 10, через который может протекать ток от источника 11. Узел управления 8 содержит 20триггер с раздельным запуском 12 иинвертор 13, Один вход триггера 12через инвертор 13 соединяется с контактом 2, а другой вход - с контактом 3 непосредственно. Узел управления 6, соединенный с измерителемвременного интервала 7, выполнен наинверторах 14 и 15, а также на элементах 16 и 17, каждый из которыхреализует логическую функцию И, Одинвход элемента 16 соединен через инвертор 14 с контактом 3, а второйвход этого элемента соединен с контактом 2 непосредственно. Выход элемента 16 соединен со входом элемента17, второй вход которого через инвертор 15 соединен с выходом триггера12, Выход этого триггера кроме того,соединен с ключом 18, который входитв состав управляемого источника пита"ния 9 и который коммутирует ток через нагреватель 10.Термоанемометр работает следующим образом.В начальный момент триггер 12 находится в состоянии, при котором на его выходе имеется напряжение, разрешающее ключу 18 пропускать ток от источника 11 к нагревателю 10 и запрещающее работать измерителю временного интервала 7. Ртуть поднимаетсяв канале термоконтактора и достигает контакта 2. В этот момент на нем появляется напряжение, которое однако не изменяет состояния триггера 12, Поэтому ртуть, продолжая двигаться далее, достигает контакта 3. Появление напряжения на контакте 3 заставляет триггер 12 изменить свое состояние, в результате чего ключ 18 прерывает ток через нагреватель. На одном из входов логического элемента17 появляется разрешающее напряжение, однако сигнал на включение измерителя временного интервала мажет появиться только после исчезновения напряжения на контакте 3. Такое положение создается после того, как ртутный столбик из-эа тепловой инерции несколько пройдет за контакт 3 и затем начнет опускаться. Когда ртуть отойдет от контакта 3, то на выходе элемента 16 появляется напряжение, которое совместно с напряжением на выходе инвертора 15 дает разрешение на включение измерителя 7. Поток жидкости охлаждает термоконтактор и ртутный столбик, движется от контакта 3 к контакту 2. В момент, когдартуть перестает контактировать с контактом 2, исчезновение напряжения наэтом контакте снимает напряжение на выходе логического элемента 17. Измеритель 7 прекращает счет времени. Отсутствие напряжения на контакте 2 превращается на выходе инвертора 13 в сигнал, который перекидывает триггер 12 в исходное состояние. Ключ 18 открывается, ток от источника питания 11 течет через нагреватель 10, ртуть начинает двигаться от контакта2 к контакту 3 и цикл измерения повторяется.При использовании данного термоанемометра на точность измерения не влияют ни род электрического токачерез нагреватель, ни быстродействиеключа. Цифровой принцип обработкидостаточно мощных сигналов, поступающих в схему от термоконтактора,обеспечивает высокую помехозащищенность термоанемометра в целом.Формула изобретенияТермоанемометр, содержащий приемник тепла в виде ртутного термоконтактора с контактами на два фиксированных значения температуры, нагреватель, управляемый источник питаниянагревателя, измеритель временногоинтервала и узлы управления источником питания и измерителем временногоинтервала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности и точности измерения узел управления источником питания содержит инвертор и триггер с раздельным запуском, при.этом один вход триггера соединен через инвертор с контактом термоконтактора на низшую температуру, а второй вход триггера соединен с контактом термоконтактора на высшую температуру непосредственно, выход триггера соединен с управляемым источником питания и с узлом управления измерителя временного интервала, который содержит два инвертора и два логических элемента И,при этом один вход первого элемента И соединен через инвертор с контактом на высшую температуру, а второй вход этого элемента И соединен непосредственно с контактом на низшую температуру, первый вход второ866478 го элемента И соединен с выходом первого элемента Иа второй вход второго элемента И соединен через инвертор с выходом триггера узла управления источником питания,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе Составитель А,ТрегубовВ,Еремеева Техред М,Рейвес иницк ак кто аэ 8 ж 910енного котений и о5, Раушск писн тета Срытий наб.,130.4/5 тент", г.ужгород, ул.Проектная,4 илиал ПП 7/67 Тир НИИПИ Государст по делам изобр 35, Москва, Ж 1. Коротков П.А. Тепловые расходомеры. Л., "Машиностроением, 1969,2 Ке 16 ава 1, ай а 1. "Тпе оьс 11 аСогу апевоаетехфф, фР 1 ц 1 с ОпавсНези. п 6, апд еед. Епчгоп Ргас.Оаа СовУ 1972 чо 1.1, .есеьйег.1972)