RU2017157C1 - Thermoelectric anemometer - Google Patents
Thermoelectric anemometer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2017157C1 RU2017157C1 SU4761881A RU2017157C1 RU 2017157 C1 RU2017157 C1 RU 2017157C1 SU 4761881 A SU4761881 A SU 4761881A RU 2017157 C1 RU2017157 C1 RU 2017157C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- adder
- heater
- amplifier
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости потоков жидких и газообразных веществ термоанемометрическими методами. The invention relates to measuring technique and can be used to measure the flow rate of liquid and gaseous substances by hot-wire methods.
Известен термоанемометр, содержащий измерительный преобразователь скорости и термокомпенсационный преобразователь, включенные в мостовую схему, источник стабилизированного напряжения, термокомпенсационную цепь и регистратор [1]. Known hot-wire anemometer containing a measuring speed transducer and a temperature-compensating transducer included in the bridge circuit, a stabilized voltage source, temperature-compensating circuit and a recorder [1].
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является термоанемометр следящего уравновешивания. содержащий измеритель температуры среды, термочувствительную цепь для измерения скорости потока, задатчик перегрева, стабилизированный источник питания, сумматор, масштабный усилитель, логический блок и регистратор скорости потока [2]. Closest to the technical nature of the proposed device is a hot-wire anemometer tracking balancing. comprising a medium temperature meter, a temperature-sensitive circuit for measuring the flow rate, an overheat regulator, a stabilized power supply, an adder, a scale amplifier, a logic unit and a flow rate recorder [2].
Недостатками известного устройства являются низкая чувствительность, точность и незначительный диапазон измеряемых скоростей. The disadvantages of the known device are low sensitivity, accuracy and a small range of measured speeds.
Цель изобретения - повышение чувствительности, точности и расширение диапазона измеряемых скоростей потока. The purpose of the invention is to increase the sensitivity, accuracy and expansion of the range of measured flow rates.
Цель достигается за счет того, что в термоанемометрическое устройство, содержащее термочувствительные цепи для измерения температуры и скорости потока, задатчик перегрева, выход которого соединен с первым входом сумматора, источник стабилизированного напряжения, масштабный усилитель и регистратор мощности, введены блоки перемножения, деления и логарифмирования, второй сумматор, усилитель, источник питания подогревателя, усилитель мощности и подогреватель, при этом термочувствительная цепь для измерения скорости потока выполнена в виде двух идентичных полупроводниковых терморезисторов, один из которых, снабженный подогревателем, включен в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя, вход которого через другой полупроводниковый терморезистор подключен к источнику стабилизированного напряжения, а выход через блок логарифмирования - к первому входу второго сумматора, второй вход которого через последовательно соединенные масштабирующий усилитель, блок деления, блок перемножения, первый сумматор соединен с выходом термочувствительной цепи для измерения температуры, причем выход второго сумматора через усилитель подключен к управляющему входу регулятора мощности, выход которого через регистратор, проградуированный в единицах скорости, соединен с подогревателем, а вход - с источником питания подогревателя, при этом вход первого сумматора соединен с вторым входом блока перемножения. The goal is achieved due to the fact that multiplication, division, and logarithm units are introduced into a hot-wire anemometric device containing temperature-sensitive circuits for measuring temperature and flow rate, an overheat switch, the output of which is connected to the first input of the adder, a stabilized voltage source, a scale amplifier, and a power logger, the second adder, amplifier, heater power supply, power amplifier and heater, while the temperature-sensitive circuit for measuring the flow rate is made in the idea of two identical semiconductor thermistors, one of which is equipped with a heater, is connected to the negative feedback circuit of the operational amplifier, the input of which through the other semiconductor thermistor is connected to a stabilized voltage source, and the output through the logarithm unit is connected to the first input of the second adder, the second input of which serially connected scaling amplifier, division unit, multiplication unit, the first adder is connected to the output of the temperature-sensitive circuit for measuring temperature, and the output of the second adder through the amplifier is connected to the control input of the power regulator, the output of which through the recorder, calibrated in units of speed, is connected to the heater and the input is connected to the heater power supply, while the input of the first adder is connected to the second input of the multiplication unit.
На фиг.1 представлена блок-схема термоанемометрического устройства; на фиг.2 - его функциональная схема. Figure 1 presents a block diagram of a hot-wire anemometric device; figure 2 - its functional diagram.
Термоанемометрическое устройство содержит термочувствительную цепь 1 для измерения температуры среды, задатчик 2 перегрева, первый сумматор 3, блок 4 перемножения, блок 5 деления, масштабирующий усилитель 6, термочувствительную цепь 7 для измерения скорости потока, блок 8 логарифмирования, второй сумматор 9, усилитель 10, источник 11 питания подогревателя, регулятор 12 мощности, поступающей в подогреватель, регистратор 13, отградуированный в единицах скорости потока, подогреватель 14, источник 15 стабилизированного напряжения, полупроводниковый терморезистор 16 без подогрева, полупроводниковый терморезистор 17 с подогревом, операционный усилитель 18. The hot-wire device contains a temperature-
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
По принципу действия его можно рассматривать как специальную замкнутую автоматическую систему поддержания заданного перегрева θo (см.фиг.2) с раздельной компенсацией внешних возмущений, а именно изменение температуры среды компенсируется в целях формирования задающего воздействия и обратной связи, а изменение скорости потока среды компенсируется регулированием температуры подогревателя Тп.According to the principle of operation, it can be considered as a special closed automatic system for maintaining a given overheat θ o (see Fig. 2) with separate compensation for external disturbances, namely, the change in the temperature of the medium is compensated in order to form a driving action and feedback, and the change in the flow rate of the medium is compensated regulation of the temperature of the heater T p .
Цепь формирования задающего воздействия (ЦФЗВ) состоит из блоков 1-6 включительно (фиг.1). Выходной сигнал блока 6 описывается как
Uзад(Tc,θo) =
(1)
Действительно, выходной сигнал блока 1, равный температуре среды Тс, складывается в блоке 3 с заданным перегревом θo , который устанавливается задатчиком 2 перегрева. Полученная сумма (Tc+θo) умножается блоком 4 на Тс, в результате чего получается сигнал, равный Tc˙(Tc+θo). Блок 5 формирует обратную величину, т.е. , масштабирующий усилитель 6 с коэффициентом передачи B˙θo формирует сигнал Uзад( Tc,θo).The formation chain of the driving action (DPSF) consists of blocks 1-6 inclusive (figure 1). The output of
U ass (T c , θ o ) =
(1)
Indeed, the output signal of
Цепь обратной связи (ЦОС) включает в себя термочувствительную цепь 7 и блок 8 логарифмирования (фиг.1). Сигнал на выходе блока 8 описывается как
Uoc(Tc,θ) =
(2)
Функцию элемента сравнения (ЭС) полученных сигналов Uзад(Tc,θo) и Uос(Tc,θo) выполняет сумматор 9. Его выходной сигнал
UΣ= =
(3) где Δθ=θo-θ, по величине пропорционален отклонению действительного перегрева θ от заданного значения θo , а по знаку определяется направлением этого отклонения.The feedback circuit (DSP) includes a temperature-
U oc (T c , θ) =
(2)
The function of the comparison element (ES) of the received signals U ass (T c , θ o ) and U OS (T c , θ o ) is performed by the adder 9. Its output signal
U Σ = =
(3) where Δθ = θ o -θ, is proportional in magnitude to the deviation of the actual overheating θ from the given value of θ o , and by the sign is determined by the direction of this deviation.
В остальном устройство работает как обычная система регулирования: сигнал рассогласовывания Uε усиливается по величине (блок 10), усиливается по мощности (блоки 11,12) и воздействует на объект регулирования (подогреватель 14), изменяя его состояние (температуру Тп) таким образом, чтобы сигнал рассогласования Uε уменьшался до нулевого (или достаточно малого) значения. При этом регистратор 13, отградуированный в единицах скорости потока, показывает величину скорости потока среды.Otherwise, the device works like a normal control system: the mismatch signal U ε is amplified in magnitude (block 10), amplified in power (
Регулятор, приведенный на фиг.1, включает в себя блоки 10,12 и реализует принцип пропорционального регулирования (П - регулятор). Для повышения точности регулирования могут быть использованы другие известные типы регуляторов, например И, ИП, ДИП - регуляторы. The controller shown in figure 1, includes
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4761881 RU2017157C1 (en) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | Thermoelectric anemometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4761881 RU2017157C1 (en) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | Thermoelectric anemometer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017157C1 true RU2017157C1 (en) | 1994-07-30 |
Family
ID=21480941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4761881 RU2017157C1 (en) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | Thermoelectric anemometer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2017157C1 (en) |
-
1989
- 1989-11-24 RU SU4761881 patent/RU2017157C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 788004, кл. G 01P 5/12, 1980. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 834524, кл. G 01P 5/12, 1981. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4043196A (en) | Method and apparatus for effecting fluid flow measurement in a single sensor | |
US5117691A (en) | Heated element velocimeter | |
RU2017157C1 (en) | Thermoelectric anemometer | |
US3910101A (en) | Devices for measuring density | |
GB2297164A (en) | Arrangement for measuring the through-flow in a fluid channel | |
US3534809A (en) | Temperature measuring devices | |
US4527427A (en) | Device for determining the flow rate of a flowing medium | |
US3447376A (en) | High accuracy temperature measuring devices | |
Lee et al. | Temperature compensation of hot-wire anemometer with photoconductive cell | |
SU1012022A1 (en) | Liquid and gas flow parameter measuring device | |
SU958880A1 (en) | Method and device for measuring non-stationary heat flux | |
SU970113A1 (en) | Thermal flowmeter | |
SU788004A1 (en) | Constant-temperature thermoanemometer | |
SU991308A1 (en) | Flow speed measuring method | |
SU381901A1 (en) | THERMAL FLOW METER | |
SU964456A2 (en) | Mark-type heat flowmeter | |
SU815657A1 (en) | Direct-reading calorimetric power meter | |
SU1140044A1 (en) | Device for measuring speed of non-isothermal flows | |
SU465551A1 (en) | Heat flow meter | |
RU2034248C1 (en) | Device for measuring temperature | |
SU1046685A1 (en) | Method of hot-wire anemometric measurements of flow velocity vector pulsation | |
SU857880A1 (en) | Hot-wire anemometer | |
SU509831A1 (en) | Device for measuring flow rate | |
SU1157356A1 (en) | Heat flowmeter | |
SU905865A1 (en) | Device for simultaneous measuring of flow temperature and velocity |