SU1150545A1 - Device for measuring speed of gaseous and liquid media - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ГАЗОВЫХ И ЖИДКИХ СРЕД, содержащее термоанемометрический датчик, преобразователь, ключевую схему, компаратор, запоминающее устройство, коммутатор, источник тепловой мощности, где коммутатор св зан с ключевой схемой и запоминающим устройством, о т л и ч а ющ е е с   тем, что, с целью повьпиени  бьютродействи , точности измерени , а также обеспечени  получени  линейного выходного сигнала по скорости потока, в устройство дополнительно введены вьгаитатель и реверсивный измеритель временных интервалов , причем источник тепловой мощности через ключевую схему соединен с преобразователем через термоанемометрический датчик, выход преобразовател  одновременно соединен с вычитающим устройством и запоминающим устройством, выход запоминающего устройства - с вторым входом вычитающего устройства, а выход последнего - через компаратор с ком (Л мутатором, при этом коммутатор соединен с реверсирующим измерителем временных интервалов.A DEVICE FOR MEASURING THE SPEED OF GAS AND LIQUID MEDIA, containing a thermal anemometric sensor, a converter, a key circuit, a comparator, a memory device, a switch, a thermal power source, where the switch is associated with a key circuit and a memory device, which is By the fact that, in order to control the operation, the accuracy of measurement, as well as to ensure a linear output signal for the flow rate, an additional device and a reversible time interval meter are introduced into the device The thermal power source is connected to the converter via a hot-wire anemometer sensor through the key circuit, the converter output is simultaneously connected to the subtractive device and the storage device, the output of the storage device to the second input of the subtractive device, and the output of the latter through a comparator with a com (L mutator, while the switch is connected to a reversing time slot meter.

Description

СПSP

ptpt

елate

1one

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  скорости газовых и жидких сред.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the velocity of gaseous and liquid media.

Известны устройства /щ  измерени  скорости потоков, основанные на определении стационарной температуры нагретого датчика, помещенного в исследуемую среду, с последующим преобразованием в соответствующий сигнал l .There are known devices for measuring flow velocity based on the determination of the stationary temperature of the heated sensor placed in the test medium, followed by conversion to the corresponding signal l.

Недостатками этих устройств  вл ютс  значительное врем  измерени , а также необходимость линеаризации выходного электрического сигнала .The disadvantages of these devices are the significant measurement time, as well as the need to linearize the output electrical signal.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  термоанемометр, содержащий чувствительный элемент, регулируемьй источник тока, ключевую схему, устройство сравнени , запоминающее устройство и коммутатор 2j .The closest in technical essence to the invention is a hot-wire anemometer containing a sensitive element, an adjustable current source, a key circuit, a comparator, a memory device and a switch 2j.

Недостатками известного устройства  вл ютс  невысокое быстродействие , св занное с переходом.из одного стационарного состо ни  в другое, невысока  точность измерени так как затруднительно определить конец теплового переходного процесс а также дл  получени  линейного выходного сигнала необходимость создани  спе л 1ального линеаризатораThe disadvantages of the known device are low speed associated with the transition. From one stationary state to another, the measurement accuracy is low because it is difficult to determine the end of the thermal transient and also to obtain a linear output signal.

Цель изобретени  - повышение быстродействи 5 точности измерени , а также обеспечени  получени  линейного выходного сигнала по скорости потока.The purpose of the invention is to increase the speed of measurement accuracy, as well as to ensure a linear output signal for the flow rate.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее термоанемометрический датчик, преобразователь , ключевую схему, компаратор, запоминающее устройство, коммутатор источник тепловой мощности, где коммутатор св зан с ключевой схемой и запоминающим устройством, дополнитепьно введены преобразователь, вычислитель и реверсивный измеритель временных интервалов, причем источник тепловой мощности через ключевую схему соединен с преобразователем через термоанемометуический датчик, выход преобразовател  одновременно соединен с вычитающим устройством и запоминающим устройством выход запоминающего устройства - с вторьм входом вычитающего устройства , а выход последнего - через компаратор с коммутатором, при этомThis goal is achieved by the fact that a device containing a thermal-anemometric sensor, a converter, a key circuit, a comparator, a memory device, a thermal power source switch, where the switch is connected to a key circuit and a memory device, is additionally inserted a converter, calculator and reversible time interval meter, the source of thermal power is connected via a key circuit to the converter via a hot-wire anemometer, the converter output is simultaneously connected to subtractive device and storage device, the output of the storage device is with the second input of the subtractive device, and the output of the latter is through a comparator with a switch;

50545 S50545 S

коммутатор соединен с ключевой схемой и реверсирующим измерителем временных интервалов.the switch is connected to a key circuit and a reversing time meter.

На чертеже представлена блок5 схема устройства дл  измерени  скорости газовых и жидких сред.The drawing shows a block diagram 5 of a device for measuring the velocity of gaseous and liquid media.

Устройство состоит из гр -оакг--... метрического датчика 1, преобразовател  2, запоминающего устройства 3, 0 вычитающего устройства 4, компаратора 5, ключевой схемы 6, источника тепловой мощности 7, реверсирующего измерител  временных интервалов 8 и коммутатора 9,, которьтй св зан с 5 ключевой схемой 6 и запомит-рюлим устройством 3. Источник тепловой мощности 7 через ключевую схему 6 соединен с датчиком 1, который через преобразователь 2 одновременно соединен с вычитаюрдим устройством 4The device consists of gr-oakg - ... metric sensor 1, converter 2, memory 3, 0 of subtractive device 4, comparator 5, key circuit 6, source of thermal power 7, reversing meter of time intervals 8 and switch 9, which connected with 5 key circuit 6 and memorized-ryulim device 3. The source of thermal power 7 through key circuit 6 is connected to sensor 1, which is simultaneously connected to subtractor device 4 through converter 2

и запоминаю.:;.им устройством 3. Выход вычитающего устройства 4 соединен с компаратором 5, который управл ет работой коммутатора 9, соединенного 5 с ключевой схемой 6 и реверсирующим измерителем 8.and remember.:;. device 3. The output of the subtractor device 4 is connected to a comparator 5, which controls the operation of the switch 9 connected to the key circuit 6 and the reversing meter 8.

Устройство работает следующим образом,The device works as follows

В начальный момент времени ключе0 ва  схема 6 разомкнута и на датчик 1 не подаетс  теплова  мощность. Термометрический преобразователь датчига 1 измер ет температуру исследуемого потока, а электрический сигнал, cooтвeтcтвyюu ий этой температуре , подаетс  на преобразователь 2 и после него запоминаетс  в запоминающем устройстве 3. При этом на реверсирующем измерителе временных интервалов 8 устанавливаетс  число, utfl (временной интервал), равноеAt the initial time, key 6, circuit 6 is open and heat power is not supplied to sensor 1. A thermometer transducer of sensor 1 measures the temperature of the flow under study, and an electrical signal corresponding to this temperature is fed to converter 2 and after it is stored in memory 3. In this case, a number, utfl (time interval), is set to reversing time interval meter 8

0 0,6937CDV , :0 0.6937CDV,:

где DМо - конвективное (внешнее) тепловое сопротивление датчика (D,m - коэффициенты , VQ - скорость потока, соответствующа  середине выбранного интервала измерени )) С - теплоемкость датчика.where DMo is the convective (external) thermal resistance of the sensor (D, m are the coefficients, VQ is the flow rate corresponding to the middle of the selected measurement interval)) C is the heat capacity of the sensor.

Затем ключева  схема 6 замыкаетс , 5 и от источника мощности 7 подаетс  на датчик 1 теплова  мощность и запускаетс  измеритель временньк интервалов 8 на вычитание. С датчика 3 1 электрический сигнал, соответств ющий текущей температуре, через преобразователь 2 подаетс  на вход вычитающего устройства 4, а на другой его вход подаетс  сигнал с запоминающего устройства, соответствующий температуре потока. На выходе устройства 4 устанавливаетс сигнал, соответствующий перегреву датчика относительно температуры потока, и который подаетс  на вход компаратора 5. На другом входе это компаратора устанавливаетс  сигнал соответствующий величине перегрева iTg , равной йТо 0,5893 PDV где Р - теплова  мощность, поданна  на датчик. Как только величина перегрева датчика станет равной йТ , сработает компаратор 5 и через коммутатор 9 отключит ключ 6 и остановит измер тель 8. Дп  индикации величины скорости потока непосредственно на табло измерител  временных интервалов необходимо проводить измерение 54 времени в единицах, кратных где Со равно 0,1961CBV Затем цикл может повтор тьс . Указанной последовательностью работы устройства управл ет коммутатор 9. В предлагаемом устройстве значите;)ьно уменьшена величина погрешностей, характерных дл  прототипа. Предложенное устройство также обладает большим быстродействием при измерени х . Так, в известном устройстве типичное врем  измерени  составл ет величину 3 ь , тогда как в предлагаемом устройстве пор дка 0,89, что ускор ет процесс йзмеретс  в 3,3 раза. Кроме того, в известном устройстве выходной сигнал по скорости потока  вл етс  сугубо негшнейиьм, что во многих применени х требует создани  спеодального липеаризатора. В предлагаемом устройстве викодйбй сигнал  вл етс  линейным и величина скорости потока индицируетс  непосредственно на цифровом табло прибора .Then the key circuit 6 closes, 5 and the heat power sensor 1 is supplied from the power source 7 and the time interval meter 8 is started up for subtraction. From sensor 3-1, an electrical signal corresponding to the current temperature is fed through converter 2 to the input of subtractive device 4, and a signal from the storage device corresponding to the flow temperature is fed to its other input. At the output of device 4, a signal is established that corresponds to the sensor overheating relative to the flow temperature and which is fed to the input of the comparator 5. At another input of this comparator, a signal is set corresponding to the overheat value iTg equal to Т0 0.5893 PDV As soon as the overheating value of the sensor becomes equal to jT, the comparator 5 will work and switch 9 through the switch 9 and stop the meter 8. Dp indicating the flow rate directly on the time interval meter should measure 54 times in units of which Co equals 0, 1961CBV The cycle can then be repeated. The specified sequence of operation of the device is controlled by the switch 9. In the proposed device, it means;) the magnitude of the errors typical of the prototype is reduced. The proposed device also has high speed measurement. Thus, in a known device, the typical measurement time is 3 b, whereas in the proposed device, it is on the order of 0.89, which accelerates the process by 3.3 times. In addition, in the known device, the output signal for the flow rate is especially neglected, which in many applications requires the creation of a special lepearizer. In the proposed device, the Vicodil signal is linear and the magnitude of the flow velocity is indicated directly on the digital display of the instrument.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ГАЗОВЫХ И ЖИДКИХ СРЕД, содержащее термоанемометрический датчик, преобразователь, ключевую схему, компаратор, запоминающее устройство, коммутатор, источник тепловой мощности, где коммутатор связан с ключевой схемой и запоминающим устройством, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, точности измерения, а также обеспечения получения линейного выходного сигнала по скорости потока, в устройство дополнительно введены вычитатель и реверсивный измеритель временных интервалов, причем источник тепловой мощности через ключевую схему соединен с преобразователем через термоанемометрический датчик, выход преобразователя одновременно соединен с вычитающим устройством и запоминающим устройством, выход запоминающего устройства - с вторым входом вычитающего устройства, а выход последнего - через компаратор с коммутатором, при этом коммутатор соединен с реверсирующим измерителем временных интервалов.DEVICE FOR MEASURING THE SPEED OF GAS AND LIQUID MEDIA, comprising a hot-wire anemometer sensor, a converter, a key circuit, a comparator, a storage device, a switch, a heat source, where the switch is connected to a key circuit and a storage device, as follows with the fact that, in order to increase speed, accuracy of measurement, as well as to provide a linear output signal at a flow rate, a subtractor and a reversible time interval meter are additionally introduced into the device, moreover the heat source through the key circuit is connected to the converter via a hot-wire anemometer, the output of the converter is simultaneously connected to the subtractor and the storage device, the output of the storage device is connected to the second input of the subtractor, and the output of the latter is connected through the comparator with the switch, and the switch is connected to the reversing meter time intervals. SU ... 1150545SU ... 1150545