Способ определения динамических параметров термоанемометра

Способ определения динамических параметров термоанемометра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования загрязненных потоков. Целью изобретения является повышение точности измерений. В одно плечо моста термоанемометра подают прямоугольные импульсы напряжения, на выходе термоанемометра измеряют длительности отклика на передний фронт указанных импульсов, определяют среднее значение тока через чувствительный элемент путем интегрирования квадрата текущего значения тока по времени, после чего определяют нормированный отклик &Tgr;<SB POS="POST">C</SB> как &Tgr;<SB POS="POST">C</SB> = K<SP POS="POST">.</SP>&Tgr;<SP POS="POST">.</SP>J<SP POS="POST">2</SP>/(1+A), где K - коэффициент усиления обратной связи термоанемометра

&Tgr; - длительность отклика на выходе термоанемометра на передний фронт прямоугольных импульсов напряжения, подаваемых на его вход

J<SP POS="POST">2</SP> = 1/10&Tgr; *981 J<SP POS="POST">2</SP>(T)DT, J - ток через чувствительный элемент

T - время

A = R<SB POS="POST">п</SB>/P<SB POS="POST">чэ</SB>, R<SB POS="POST">п</SB> - сопротивление резистора измерительного моста, задающего перегрев чувствительного элемента

P<SB POS="POST">чэ</SB> - сопротивление нагретого чувствительного элемента. Изменение величины нормированного отклика &Tgr;<SB POS="POST">с</SB> во времени позволяет определить изменение динамических параметров термоанемометра, вызванных загрязнением чувствительного элемента. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК („.1)g G 0 P 5/12

f э

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4330028/24 — 10 (22) 15.10.87 (46) 15. 03. 90. Бюл. М- 10 (71) Донецкий государственный университет (72) П.И. Савостенко (53) 532.574(088.8) (56) Ярин Л.П. и др. Термоанемометрия газовых потоков . Л.. "Машиностроение, 1983, с. 56 ° (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ ТЕРМОАНЕМОМЕТРА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования загрязненных потоков, Целью изобретения является повышение точности измерений. В одно плечо моста термоанемометра подают прямоугольные импульсы напряжения, на выходе термоанемометра измеряют длительность отклика на передний фронт указанных импульсов, определя- ют среднее значение тока через чувствительный элемент путем интегрироваИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования загрязненных потоков °

Цель изобретения — повышение точнос ти.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего способ, Устройство содержит резистор 1 перегрева, чувствительный элемент 2, эталонный резистор 3 последовательно соединенный с элементом 2 в одном плече моста, два одинаковых резис„.SU,„1550425 А 1 ния квадрата текущего значения тока по времени, после чего определяют нормированный отклик С как

К.-. Z /(1+а), где К вЂ” коэффициент усиления обратной связи термоанемометра," ь — длительность отклика на выходе термоанемометра на передний фронт прямоугольных импульсов напряжения, подаваемых на его вход;

1о

1 =1/!0 11 (t)dt, 1 — тек череэ чуео ствительный элемент; t — время; аее

=R„/P„> „R „— сопротивление резистора измерительного моста, задающего перегрев чувствительного элемента;

Кч — сопротивление нагретого чувствительного элемента. Изменение величины нормированного отклика С во врес мени позволяет определить изменение динамических параметров термоанемометра, вызванных загрязнением чувствительного элемента, 1 ил. тора 4 и 5, все указанные резисторы образуют измерительный мост 6, усили- тель 7 обратной связи, термоанемометра, подключенный по входам к измерительной диагонали моста 6, а по выходу — к его вершине, и образующий совместно с мостом 6 термоанемометр постоянной температуры (ТАПТ), генератор 8 прямоугольных импульсов, подключенный к одному из плеч моста 6, измсритель 9 сопротивления чувствительного элемента, входы которого подключены к клеммам чувствительного

1550ч 25 где элемента 2, измеритель 10 среднего значения квадрата тока, входы которого соединены с клеммами К 3, измеритель 11 длительности отклика С, под5 ключенный к выходу ТАПТ, нормирующее устройство. 12, к входам которого подключены соответствующие выходы измери телей 9-11.

Способ осуществляется следующим об 10 разом.

Резистором 1 задается перегрев чувствительного элемента 2. После включения питания усилитель 7 обратной связи поддерживает температуру чувствительного элемента 2 постоянной. Прямоугольнья импульсы с генератора 8 поступают на измерительный мост 6. Измеритель 11 цлительности отклика преобразует значение величи- 20 ны в соответствующее напряжение, которое поступает в нормирующий блок

12, Также в блок 12 поступает сигнал с блока 10, который преобразует значение тока, протекающего через чув- .25 ствительный элемент, в соответствующее напряжение, возводит его в квадрат и интегрирует от 0 до 10 -. В блок 12 поступает сигнал с блока 9, который измеряет текущее сопротивление К„, преобразует его в соответствующее напряжение и формирует сигнал, корректирующий нормированный отклик системы в зависимости от изменения текущего сопротивления R2.

В результате, в блок 12 поступают сигналы, которые преобразуются в напряжение, соответствующее нормированному отклику, в соответствии с формулой.

40 л

7 с 1+а нормированный отклик соотс

1 ветс твующий напряжению UTc на выходе блока 12; 45 ь — длительность отклика на выходе термоанемометра на передний фронт прямоугольных импул:ьсов напряжения, соответствующего напряжению на выходе блока 11:

10 С

-2 1 — ? (t)dt — среднее значение

10 С о квадрата тока, протекающего через чувствительный элемент 2,, соответствующее напряжению на выходе блока 9„

T. - ток через чувствительный элемент;

7 — время;

К1 а = —, К

1+a — величина, характеризующая изменение текущего сопротивления 2, соответствующая выходному напряжению блока 9;

R - сопротивление резистора 1 иэ1 мерительного моста, задающего перегрев;К вЂ” сопротивление нагретого чувствительного элемента 2, Изменение выходного сигнала во времени на выходе блока 12 свидетельствует о загрязнении чувствительного элемента, что повышает точность определения динамических параметров за счет учета такого фактора, как загрязнение чувствительного элемента.

Формула и з обретения

Способ определения динамических параметров термоанемометра, заключающийся в задании перегрева чувствительного элемента, включенного в одно плечо измерительного моста, измерении тока через чувствительный эле-:: мент, подаче в одно плечо измерительного моста прямоугольных импульсов напряжения, измерении на выходе термоанемометра длительности отклика на передний фронт импульсов, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, определяют среднее значение квадрата тока через чувствительный элемент путем интегрирования квадрата текущего значения тока по времени, определяют нормированный отклик Сс как л.Т 2 л

"с = 1 а где К вЂ” коэффициент усиления усилителя обратной связи термоанемометра; — длительность отклика на выходе термоанемометра на передний фронт прямоугольных импульсов напряжения:

I — ток через чувствительный элемент; — время;

К а= -1-, К2

5 1550425 6

R, — сопротивление резистора иэ- а об изменении динамических параметмерительного моста, задающе- ров термоанемометра судят по иэменего перегрев; нию величины нормированного отклика

R — сопротивление нагретого чувст- во времени. вительного элемента, Составитель А, Троицкий

Редактор И. Касарда Техред 11.Олийнык Корректор М. Кучерявая

Заказ 269 Тираж 447 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101