Термоанемометр

Термоанемометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скоростей неизотермических газовых потоков. Целью изобретения является повышение точности за счет линеаризации выходной характеристики и повышения чувствительности. В исследуемом потоке располагают чувствительный элемент 1, выполненный в виде нитевидного кристалла GA AS<SB POS="POST">0,6</SB> P<SB POS="POST">0,4</SB>, легированного CU и SI, концентрация которых составляет 5<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">17</SP> - 10<SP POS="POST">18</SP> и 5<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">17</SP> см<SP POS="POST">-3</SP> соответственно. Подключают чувствительный элемент через клеммы 5 к источнику 9 постоянного тока и с помощью регистрирующего прибора 12, предварительно отградуированного в единицах скорости, определяют скорость потока. Для температурной компенсации кольцевую державку выполняют в виде ветвей термопары 8, подключенных через масштабирующий усилитель 10 к первому входу сумматора 11, второй вход которого подключают к клеммам 5 чувствительного элемента 1, а выход к регистрирующему прибору 12. Термоанемометр отличается линейностью выходной характеристики и повышенной чувствительностью к скорости потока.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)В G 01 P 5/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧЧРЬ1ТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4477498/24-10 (22) 30.08.88 (46) 07.06.90. Бюл. М 21 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола и Институт прикладных проблем механики и математики АН УССР (72) С.О. Варшава, А.С. Островская, В.Ф. Чекурин и К.С. Щербай (53) 532.574(088;8) (56) Качурин Л.Г. Электрические измерения аэрофизических величин. - М.:

Высшая школа, 1967, с. 217-222.

Авторское свидетельство СССР

И 103747, кл. G 01 Р 5/12; 1954, (54) TEPMOAHEMOMFTP (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скоростей неиэотермических газовых потоков. Целью изобретения является повышение точ- ности эа счет линеариэации выходной характеристики и повышения чувствитеsU. шфяяя А1

2 льности. В исследуемом потоке рас =-лагают чувствительный элемент 1. в "." полненный в виде нитевидного кр с-.., СаАэ, Р04> легированного Сп и 8-, центрация которых составляет 5 .0

10 и 5 10 см з соответстаен .с

e& е7

Подключают чувствительный элемент через клеммы 5 к источнику 9 постоя;но; о тока и с помощью регистрирующего пр.бора 12, предварительно отградуиро:.:- ного в единицах .скорости, определяют скорость потока. Для температурно . компенсации кольцевую державку выпол няют в виде ветвей термопары 8, и ключенных через масштабирующий усили-тель 10 к первому входу сумматора 1,. д второй вход которого подключают к клеммам 5 чувствительного элемента 1, ф а выход - к регистрирующему прибору 1", +

Термоанемометр отличается линейностью выходной характеристики и повышенной чувствительностью к скорости потока. 3 ил.

1569858

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скоростей потоков воздуха или иного газа.

Цель изобретения - повышение точности за счет линеаризации выходной характеристики и, повышения чувстви- .åëüíoñòè.

На фиг. 1 приведена конструкция измерительной головки термоанемометра; на фиг. 2 - измерительная схема устройства, обеспечивающего термокомпенсацию; на фиг. 3 - зависимость владения напряжения на чувствительном элементе от скорости потока воздуха при двух температурах, Термоанемометр (фиг. 1) содержит чувствительный элемент 1, контакты 2, гоковыводы 3, места 4 подклейки, клем- 20 и 5 и 6, термопару 7 в виде кольца, спай 8 термопары. Измерительная схема

,фиг,. 2) состоит из стабилизированно-о источника 9 постоянного тока, масш-гзбн. го усилителя !О измерительного прибора в виде сумматора 11, регистрирующего прибора 12.

Чувствительный элемент представ.гм:г собой нитевидный монокристалл

С.-. s „q Р, с х = 0,4 (регирующие при- ЗО меси C:> и Si) прямоугольного сечения размерами (0,1-0,3) х(0,1-0,3) х х (0 3-1, 5) мм

И"-,гогавливают термоанемометр следу. ,,:щим образом. 35

К чувствительному элементу i мето-. сом импульсной приварки золотого микропровода создают точечные контакты

2, образующие одновременно токовыво ды 3. Ветви термопары 7 изгибают в 40 виде кольца, рабочий спай 8 термопары находится на кольце, а клеммы 6 выведены за пределы исследуемой зоны, Чувствительный элемент с токовыводами

3 устанавливают посредине кольцевой 45 державки (термопары) 7 и крепят посредством клея в точках 4. Термопара

7 выполнена из проволоки хромель-копель ф 0,1-0,2 мм, диаметр кольцевой державки 20 мм. Возможно также 50 выполнение термопары в пленочном исполнении на, диэлектрической подложке. !

Термоанемометр работает следующим образом.

Пример 1. Производят его пред. варительную градуировку. Для этого клеммы 5 от чувствительного элемента подсоединяют к стабилизированному источнику постоянного тока, к ним подсоединяют цифровой измерительный прибор, например В7-16А. Клеммы 6 от термопары подсоединяют к цифровому вольтметру, например В7-21. Устанавливают рабочий ток i = 0,6-0,7 мА °

Головку термоанемометра (фиг. 1) устанавливают на выходе внутренней час и трубы установки, задающей определенн-.:и поток и его температуру. Строят градуировочный график (фиг, 3), т.е. зависимость U = f(V) для фиксированных температур, В дальнейшем при исследовании неизвестных потоков по предварительно измеренной термопарой температуре, выбирают нужную кривую гра-" фика, по которой и определяют поток ..

В связи с тем, что зависимость

U p = f (V) аппроксимируется прямой ли-нией в интервале 0,2-1,5 и/с и температурный сдвиг зависимости также линейный, U> можно представить анали1 тически

U=U — ф(Т вЂ” T)+V

Р о Р о у ,где U, — начальное падение напряжения на чувствительном элементе при V = 0 и темпера ., ре потока Т = T ;

1 чувствительность термоане!кметра к потоку ) = U — U /

Г

jQV при Т = Т вЂ . температурный коэффициент

1 сдвига U„Û = U — U /т-т, I

Таким образом, определив на основ . градуировки по нескольким точкам пара-. метры U,, (, g, можно, пользуясь при=веденным уравнением, определять .ско-рость потока. В данном случае

1,4 В с/м (максимальное значение

10), Ы = 0,215 В/К (достигает 0,5), Пример 2. Применяется схема с автоматической компенсацией температуры. Измерительная головка подсоединяется в измерительную схему (фиг.2).

Иасштабному усилителю 10 задают коэффициент усиления P = Ы / Ыт = 3000, где р(, - температурный коэффициент

1 термоанемометра; с т - коэффициент -:e;;"моЭДС термопары. Сумматору 11 задают компенсирующее напряжение U с = 36,6 5 (при i = 0,5 мА), полученное экстраполяцией зависимости U = f(V) к, V = 0

Р o при начальной температуре То = 20 С, Цифровой измерительный прибор 12, на= пример В7-16 А, показывает напряжение., пропорциональное тол :.<с потоку 60 =

f (У) 569858

2O У,р/.

10 1$

%02. Р

Корректор С, Шекмар

Составитель Ю. Власов

Техред М,Ходанич, Редактор Л. Зайцева

Заказ 1451 Тираж 454 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.Гагар IHc). 1Г :

5 1

Формула изобретения

Термоанемометр, содержащий держав ку, чувствительный и компенсационный элементы, источник, постоянного тока, блок измерения и регистрации, о -. л и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения погреш -:остей за счет линеаризации выходной характеристики и повышения чувствительности ч вствительный элемент выполнен из нитевидного кристалла СаАвв P< <, легированного Си и Si, концентрация которых сос1т тавляет соответственно 5 10

10 @ см-з q 5 10 т „-з