I9 Изобретение относитс к области измерительной техники и может быть использовано дл измерени скорости и касательных напр жений в неизотермических потоках газа и жидкости исследовани х в аэродинамике,гидравлике , вентил ционной технике. По основному авт.свид. № 770349 пленочный термоанемометр содержит терморезистивные пленки, одна из которых присоединена к первой след щей системе и нанесена на дизлектрическую подложку, покрытую заноггню слоем диэлектрика, на которьШ нанесена друга терморезистивна пленка, подключенна ко второй электрической след щей системе. Известный термоанёмомент не позвол ет осуществить автоматическую компенсацию показаний при изменении температуры nOTOKia газа и жидкости, что, в свою очередь, не позвол ет производить измерени скорости или касательного напр жени в потоках с быстроизмен ющейс во времени температурой и ухудшает точность измерений в потоках с 14едленно мен ющейс температурой. Целью предлагаемого изобретени вл етс повышение точности за счет обеспечение автоматической температурной компенсации. Дл достижени поставленной цели в пленочном термоанемометре на слой диэлектрика нанесены две дополнительные терморезистивные пленки, которые подключены соответственно к первой и второй электрическим след щим системам. На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Пленочный термоанемометр содержит ;две след щие системы 1, 2 и датчик 3 включающий диэлектрическую подложку 4, на которой нанесена терморезистинна пленка 5, подсоединенна электрическими проводами 6 к измерительному мосту 7 ЬЛед щей электрической системы 1, покрыта слоем диэлектрика 8, на котором расположены терморезистивные пленки 9,10 и t1. Терморезистивные пленки 9 и 10 подключены электрическими провбдами 12 и 13 к из верительному мосту 14 след щей системн 2. Терморезистивна пленка 11 подключена электрическими проводами 15 к измерительному мосту 7 след щей сиетемы 1. Измерительный мост 7 образован терморезистивными пленками 5 и 11, регулируемым резистором 16 и резистором 17. Измерительный мост 14 образован терморезистивными пленками 9 и 10, регулируемым резистором 18 и резистором 19. Выход 20 след щей системы 1 вл етс основньм выходом устройства.Выход 21 след щей системы 2 вл етс дополнительным выходом. Пленочный термоанемометр работает следук цим образом. Дл измерени скорости датчик 3, диэлектрическа подложка 4 которого может быть выполнена в виде клина или конуса, размещают в потоке газа или жидкости таким образом, чтобы терморезистивные хшенки 9, 10 и 11 обтекались нормально набегающим потоком и услови обтекани этих пЛенок были одинаковыми. Дл измерени касательных напр жений диэлектрическа подложка 4 выполн етс плоской и задельгеаетс заподлицо с поверхностью, при этом по7 ток обтекает пленки 9, 10 и 11 танРвкциально . Геометрические размеры, электрические сопротивлени терморезистивных пленок 5,9,10 и 11 конструкци мостовых схем (7 и 14) вьшолн ютс таким образом, чтобы перегрев терморезистивных пленок 5 и 9, нагреваемых рабочими токами мостовьпс схем (соответственно 14 и 7) относительно потока газа был много больше, чем перегрев терморезистивных плёнок 10 и 11. В режиме измерени электрического сопротивлени , при котором электрический ток мостовых схем 7 и 14 настолько мал, что практически не йарревает пленок 5,9,10 и 11, настраивают баланс сначала измерительного моста 7, а потом измерительного моста 14.. Электрические сопротивлени пленок 9,10 и 5,11 св заны с температурой следующими формулами RH«°,() R.) .) (1 где R, , R и - электрические сопротивлени соответственно пленок 9,10,11 и , /3° , ЭЛ . 11 5 - температурный электрический коэффициент сопротивлени материала соответственно пленок 9,10,11,5 при базисной -температуре , t - тем пература пленок в режиме измерени сопротивлени (принимаетс равной температуре потока и одинаковой дл всех пленок), При полном балансе мостовых схем 14 и 7 вьшолн ютс следукицие соотношени Изменив в измерительном мосте 14 регулируемый резистор 18 в m раз, включают след щую систему 2. При этом восстанавливаетс баланс измер тельного моста 14 путем нагрева пле ки 9 электрическим током и вьтолн етс следующее соотношение: г 9 R Затем,изменив в измерительном мо те 7 регулируемый резистор 16 в К раз, включают след щую систему 1.Пр этом восстанавливаетс баланс измери тельного моста 7 путем нагрева плен ки 5 электрическим током. Аналогичное соотношение запишетс так; , ) - . Здесь как и в дальнейшем, пренебрегаетс нагревом электрическим то jcoM пленок 10 и 11. Из уравнени теплового баланса пленки 9, пренебрега потер ми теп ла вдоль пленки, зависимостью коэффициента теплоотдачи в поток газа и зависимостью коэффициента теплопередачи материала подложки от температуры , можно вьгоести услови независимости тока нагрева пленки 9 от температуры потока газа /jTg--uT;(,t) лт,-дт;(1-рл) Ь 5 S Здесь л Тд Тд - t - перегрев плёнки 9, uTj Tj - t перегрев пленки 5; дТ , дТ перегревы пленок 9 и 5 при базисной темпера туре газа Ос. 254 Подставив соотношени 10 и 9 в левые части уравнений 8 и 7 и учт соотношени 1 и 3, которые выполн ют;с при любой температуре потока газа, |получим соотношени (1-р:1ь п ;лт;)„()-.Rc ()--R., R;(i-A;tKu ;/.T;)R;(i-.,,i).K--;:j Если пленка 9 выполнена из того же материала, что и пленка 10, в &° .а пленка 5 вьтолнена из Г -10 что и пленка 11, же материала, Э;.° то уравнени можно представить в виде Г(г лт;)-к:. ()--R -li Эти «соотношени уже не будут зависеть от температуры потока газа, а значит и электрические токи, проход щие через мостовые схемы 14 и 7, не будут измен тьс при изменении температуры газа. С другой стороны, электрический ток мостовой схемы 14 не будет зависеть от изменени температуры подложки , так как изменени температуры изолирунлцей подложки 4 будут скомпенсированы изменением мощности нагрева электрическим током пленки 5. Использование устройства при из- . менении скорости касательного напр жени . в потоках жидкости и газа позвол ет производить измерени скорости или касательного напр жени в потоках с быстро измен к цейс температурой потока газа или жидкости и с измен к цейс температурой подложки (стенки), потоках с медленно мен ющейс температурой применение предложенного устройства за счет автоматической температурной компенсации повьш1ает точность измерени скорости
S9595256
или касательного напр жени . В зави- Кроме того, за счет автоматизации симости от режима погрешность измере- настройки по температуре уменьшаетс ни можно снизить от 2 до 10 раз. врем , необходимое дл измерений.