Термоанемометрический преобразователь

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик иди тельство ском К) Приорите о елам изобретении убликоваио 23.12.81. Бюллеата опубликования описания 23,12 53 тень М 47 532.5 88,8) н отк ыт) Авторы изобретен н, В, И, Загребельный, А. А. Дячко И В. Степанов БИкий Краснознаменный институт инженеров грйттдвттской - авиации Заявитель нинского комсомол 54) ТЕРМОАНЕМОМЕТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ овчения входа обводно бопровода,ени хо 20в принципиальная сх - зависимости ско от скорости в тру ма устройств о рости в обвотигается тем, что реобразователе н Изобретение относится к средствам измере.ния параметров движения и может быть использовано при измерении скорости или расходавязкой жидкости в трубопроводах.Известен термоанемометрический преобразователь для измерения скорости или расходажидкости и газа, содержаший участок трубопровода, корпус и два термистора 1.Наиболее близким к предлагаемому по технической сушности является термоанемометрический преобразователь, содержащий участоктрубопровода, в котором закреплен корпусс размещенными внутри измерительным и компенсационным термисторами 2,Однако известное устройство обладает ограниченным диапазоном термокомпенсации, сложностью обработки сигналов, связанной с естественным разбросом параметров полупроводнико.вых элементов и недостаточной точностью измерений,Цель изобретения - повышение точностинадежности измерений.,Поставленная цель дос втермоанемометрическом и а б овой поверхности корпуса выполнен ступенча.тый паз, в котором установлен компенсационныи термистор, а верхняя часть корпуса сна жена обводным О-образным и симметричным каналом, в среднем сечении которого устоилан измерительный термнстор, при этом соо ношение плошадей сечений входов обводного канала трубопровода выбирается из условий е того, соотношение плошадей сеченийа обводного канала к среднему сечениюо 1: 2, При этом обводной канал снаб.регулировочным винтом, установленнымреднем сечении.фиг, 1 представленаа на фиг. 2дном канале892305 та термоанемометра, что компенсирует температурную погрешность,Для того, чтобы обеспечить полную компен.сацию температурной погрешности, необходи.мо рассчитать и изготовить обводной каналспециальной формы и соответствующих размеров. Форма канала по длине должна быть образована двумя окружностями разных диаметров таким образом, чтобы соотношение площаО дей входа к площади средины канала, где установлен измерительный термистор, было 1:2,Данная форма и размеры позволяют наиболееточно обеспечить закон изменения соростиблизким к закону изменения выходного сигна.15 Ла,На размеры обводного канала накладывается еще одио ограничение - площадь входа(выхода) должна выбираться из соотношения 85 (ок( 10,Данное условие необходимо для того, чтобы обеспечить значительное преобладание в преобразователе площади трубопровода, что исключает краевые эффекты и позволяет обеспечить полную температурную компенса- ЗО ,В корпусе датчика установлен регулировочный винт 8, который позволяет путем перекрытия обврдногс канала подобрать нужную 35характеристику гидравлического сопротивления.Таким образом, предлагаемый термоанемометрический преобразователь обладает полнойкомпенсацией температурной погрешности в диапазоне температур от - 30 до +70 С, малымигабаритами и массой преобразователя, незначи.тельным гидравлическим сопротивлением потоку жидкости и высокой надежностью конструкции. 45 Формула изобретения 1. Термоанемометрический преобразователь, .содержащий участок трубопровода, в котором закреплен корпус с размещенными внутри из мерительным и компенсационным термисторами,отличающийся тем,что, с целью повышения точности и надежности измерений, на боковой поверхности корпуса выполнен ступенчатый паэ, в котором установлен 55 компенсационный термистор, а верхняя частькорпуса снабжена обводным 1.1-образным и симметричным каналом, в среднем сечении ко.торого установлен измерительный термистор. бопроводе; на фиг, 3 в . зависимости сигналатермоанемометрического расходомера от скорости в обводном канале(скорости обтеканиячувствительного элемента) при различных температурах рабочей жидкости.На участке трубопровода 1 установлен корпус 2 и закреплен с помощью накидной гайки 3, В корпусе 2 выполнен ступенчатый паз 4,в котором установлен компенсационный термистор 5. Корпус 2 также снабжен обводным0-образным симметричным каналом 6.В средине обводного канала установлен измерительный элемент термоанемометра - термистор 7. В корпус 2 вворачивается регулировочный винт 8. Датчик включается в измерительную систему припомощипроводов 9.Термоанемометрический преобразователь ра.ботает следующим образом,Термисторы 7 и 5 являются чувствительными элементами преобразователя и работают, щв режимах наибольшей чувствительности, врежиме постоянной температуры (сопротивления) .Режимы работы термисторов подбирают такими, чтобы сигналы с обоих термисторов принулевой скорости потока были равны. Это является обязательным условием точных измерений расхода.Сигнал с компенсационного термистора 5 зависит от температуры жидкости и не.зависитот скорости потока, Сигнал с измерительноготермистора 7 зависит от скорости потока жидкости и ее температуры. Вычитая из основного сигнала компенсационный, получаем приведенные к началу координат зависимости (фиг. 3),которые показьвают, что разностный сигнал Язависит от температуры жидкости и от скорости потока жидкости Ч . При одной иоктой же скорости потока жидкости, омывающейосновной термистор (фиг. 3), сигнал термо.анемометрического расходомера тем больше,чем меныпе температура жидкости,В устройстве компенсация температурнойпогрешности производится путем установкиосновного термистора 7 в обводной канал 6,имеющий специальную форму, При уменьшении температуры жидкости происходит увеличение ее вязкости, а следовательно, возрастает гидравлическое сопротивление обводного ка.нала, Возрастание гидравлического споротивления основного и обводного каналов происходит непропорционально и поэтому скоростьв обводном канале падает. Это иллюстрируется фиг. 2, где представлены зависимости скорости Ч в обводном канале от скоростиокЧо в трубопроводе при различных температурах жидкости. Таким образом, при уменьшении температуры жидкости происходит уменьшение скорости около чувствительного элемен где Б - площадь трубопровода;трВ - площадь обводного канала.окпри этом соотношение плошадей сечений входов обводного канала и трубопровода выбирается из условий,85( - ж - (10,окгде 5 - площадь сечения входа обводногоокканала;8 - площадь сечения трубопровода.трКроме того, соотношение площадей сеченийвхода обводного канала к среднему сечениюравно 1:2,8923052. Преобразователь по и. 1, о т л и ч аю ш и й с я тем, что обводной канал снаб.жен регулировочным винтом, установленным в среднем сечении,5Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 679881,1 ФФ кл. 6 01 Р 512, 20.02,782. Авторское свидетельство СССР Н 712761,кл. 6 01 Р 5/12, 04.05,78,892305 оставитель Е. Сысехред Л.Пекарь Корректор Н. Стец тор И. Николайчук Заказ 1 раж 910 енного ний и 5, Ра ПодписноеСР Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 65 Ти ВЯИИПИ Государств по делам изобре 113035, Москва, Ж комитета С открытийушская наб