SU838581A2 - Tracing balancing thermoanemometer - Google Patents

Description

1one

.- Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть йсполь-. зовано дл  измерени  скорости паровоздушнь1Х потоков. ..- The invention relates to a measurement technique and may be exp. Calibrated to measure vapor / air flow rates. .

По авт. св. № 617721 известен термоанемометр след щего уравновешивани  , содержащий датчик скорости, выполненный в виде электрического нагревател  и дифференциальной термопары , компаратор, выполненный в виде мостовой измерительной схекы, к одномУ из плеч которой подключен терморезистор , установленный в зоне теплового контакта корректирующего спа  дифференциальной термопары, усилитель , источник регулируемого .напр жени  и указывающий прибор l.By bus. St. No. 617721 is known to use an equilibrium thermo-anemometer, which contains a speed sensor made in the form of an electric heater and a differential thermocouple, a comparator made in the form of a bridge measurement circuit, to one of the arms of which is connected a thermistor installed in the zone of thermal contact of the correcting spa differential thermocouple, amplifier, adjustable voltage source and pointing device l.

Недостатком данного устройства  вл етс  низка  точность измерени  скорости паровоздушных потоков, обусловленна  изменением теплопроводности паровоздушной смеси в зависимости от концентрации паров в ней.The disadvantage of this device is the low accuracy of measuring the velocity of vapor-air flows, due to the change in thermal conductivity of the vapor-air mixture depending on the concentration of vapor in it.

При различной концетрации паров в паровоздушном потоке даже при посто нных температуре и скорости потока услови  охлаждени  измерительного спа  дифференциальной термопары завис т от концентрации паров и неизменной ЭДС термопары будут соответствовать различные напр жени  нагревател , из-за чего по вл етс  пограиность определени  значени  скорости.At different vapor concentrations in the vapor-air flow, even at constant temperature and flow rate, the cooling conditions of the measuring spa of the differential thermocouple depend on the vapor concentration and a constant emf of the thermocouple will correspond to different heater voltages, which makes it difficult to determine the velocity value.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  скорости паровоздушного потока.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the rate of vapor flow.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в термоанемометре след щего The goal is achieved by the fact that in the thermoanemometer following

O уравновешивани  к плечу компаратора, смежному с плечом, содержащем терморезистор , подключен дополнительный терморезистор, установленный без теплового контакта со спа ми диффе5 р.енциальной термопары и смоченный жидкостью, помещенной в дотолнительную емкость, пары которой присутствуют в измер е1 ;1ом потоке.An equilibration to the comparator arm adjacent to the shoulder containing the thermistor is connected to an additional thermistor installed without thermal contact with the connectors of the potential thermocouple and wetted with a liquid placed in an additional capacitance, the vapors of which are present in the measurement of e1; 1st flow.

На чертеже изображена схема пред0 лагаемого термоанемометра.The drawing shows a diagram of the proposed thermoanemometer.

Термоанемометр содержит датчик скорости, выполненные в виде электрического нагревател  1 и дифференциальной термопары с измерительным 2 и корректриукщим 3 спа ми, компаратор 4, выполненный в виде мостовой измерительной схемы, к одному плечу которой подключен терморезистор 5, установленный в зоне теплового контакта корректирующего спа  3 диф0The thermoanemometer contains a speed sensor, made in the form of an electric heater 1 and a differential thermocouple with measuring 2 and corrective 3 spaces, a comparator 4 made in the form of a bridge measuring circuit, to one arm of which a thermistor 5 is connected, installed in the zone of thermal contact of the correcting spa 3 diff0

ференциальной термопары, усилитель 6, источник 7 регулируемого напр жени , указывающий прибор 8 и дополнительный терморезистор 9, например полупроводниковый, установленный без теплового- контакта со спа ми 2 и 3 дифференциальной термопары и смочейный жидкостью, помещенной в дополнительную емкость (не пока.зана) , . пары которой присутствуют в измер емом , потоке, например водой при измерени х скорости потоков в системах кондиционировани  воздуха.a thermocouple, an amplifier 6, an adjustable voltage source 7, a pointing device 8 and an additional thermistor 9, for example a semiconductor, installed without thermal contact with the joints 2 and 3 of the differential thermocouple and the wetting liquid placed in the additional container (not yet shown) , the pairs of which are present in the measured flow, for example water, when measuring the flow velocity in air conditioning systems.

Термоанемометр работает следующим образом.Thermoanemometer works as follows.

При включении источника питани  на элементах схемы по вл ютс  напр жение и ц на нагревателе 1, ЭДС Е дифференциальной термопары 2-3, опорное напр жение Uof, на выходе компаратора 4 и напр жение U на входе усилител  6.When the power supply is turned on, the voltage on the elements of the heater 1, the emf E of the differential thermocouple 2-3, the reference voltage Uof, the output of the comparator 4 and the voltage U at the input of the amplifier 6 appear on the circuit elements.

Так как система охвачена отрицательной обратной св зью (выход усилйтел  6 подключен к источнику 7 регулируемого напр жени ), в схеме устанавливаетс  равновесное состо ние , при котором и gx , т.е. Ug) зависит от коэффициента усилени  усилител  6 и при достаточно большом его значении Весьма мало.Since the system is covered by negative feedback (the output of amplifier 6 is connected to an adjustable voltage source 7), an equilibrium state is established in the circuit in which gx, i.e. Ug) depends on the gain of the amplifier 6 and with a sufficiently large value of it very little.

Величина ЭДС дифференциальной тер мопары 2-3i заданна  при градуировке опорным напр жением компаратора 4 в процессе работы термоанемометра . при посто нной температуре потока поддерживаетс  неизменной, и напр жение на нагревателе 1 однозначно определ ет скорость потока.The emf value of the differential thermocouple 2-3i is given when calibrating by the reference voltage of the comparator 4 during operation of the thermoanemometer. at a constant flow temperature, it is kept constant, and the voltage on the heater 1 uniquely determines the flow rate.

При изменении температуры потока происходит изменение ЭДС дифференциальной термопары вследствие нелинейности преобразо.вательной характеристики . В этом случае происходит изменение величины сопротивлени  терморезистора 5 и опорное напр жение компаратора 4 измен етс  на величину, равную изменению величины ЭДС термопары 2-3, в результате чего устран етс  температурна  погрешность измерени  скорости потока.When the flow temperature changes, the emf of the differential thermocouple changes due to the nonlinearity of the transducer characteristic. In this case, the resistance value of the thermistor 5 changes and the reference voltage of the comparator 4 changes by an amount equal to the change in the emf value of the thermocouple 2-3, as a result of which the temperature error of measuring the flow velocity is eliminated.

При изменении концентрации паров в потоке поправка к величине опорного напр жени  компаратора- 4 вводитс  от изменени  величины сопротивлени  смоченного терморезистора 9. Так, например, при снижении концентрации вод ных паров уменьшаетс  теплопроводность паровоздушной смеси и дл  получени  на выходе дифференциальной термопары 2-3 низменного значени  ЭДС при неизменной скорости и температуре к нагревателю 1 требуетс  подвести меньшее напр жение. В этом случае увеличиваетс  степень испарени  жидкости на смоченном терморезисторе 9 , температура его снижаетс , а сопротивление увеличиваетс , в результате чего увеличиваетс  опорное напр жение на выходе компаратора 4 и соответственно восстанавливаетс  до прежнего уровн  напр жение, подводимое к нагревателю 1. .When the vapor concentration in the flow changes, a correction to the value of the reference voltage of the comparator-4 is introduced by changing the resistance value of the wetted thermistor 9. So, for example, when the concentration of water vapor decreases, the thermal conductivity of the vapor-air mixture decreases and for a differential thermocouple 2-3 at the output EMF at a constant speed and temperature to the heater 1 is required to apply a lower voltage. In this case, the degree of liquid evaporation on the wetted thermistor 9 increases, its temperature decreases, and the resistance increases, resulting in an increase in the reference voltage at the output of comparator 4 and, accordingly, the voltage supplied to heater 1..

Таким образом, предлагаемый термоанемометр повышает точность измерени  скорости паровоздушного потока.Thus, the proposed thermal anemometer improves the accuracy of measuring the rate of vapor flow.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР № 617721, кл. G 01 Р 5/10, опублик. 1978.1. USSR author's certificate No. 617721, cl. G 01 P 5/10, published. 1978 Jr -1 Jr -1 I 5Т .I 5T.