Термоанемометрический датчик

Термоанемометрический датчик

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ц 574675

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.07.74 (21) 2042173, 18-10 с присоединением заявки Ы (23) Приоритет

Опубликовано 30.09.77. Бюллетень ¹ 36

Дата опубликования описания 23.09.77 (51) М. Кл."- С 01Р 5/12

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 533.6.08 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. И. Андреев, С. Л. Дроздов, В. ll. Ефимов, Б. И. Ильин, А. Б. Малиновский, Е. Ю. Музалев и В. Ф. С (71) Заявитель (54) ТЕРМОАНЕМОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения параметров потоков жидкостей и газов в экспериментальной аэрогидродинамике.

Известны термоанемометрические датчики, содержащие пленочный терморезистивный элемент с изоляционной защитной пленкой, диэлектрическую подложку и контактные площадки (1).

Недостатками этих датчиков являются низкие точность, чувствительность и большая постоянная времени тепловой инерции.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является термоанемометрический датчик, содержащий корпус с вакуумированной полостью, над которой расположен пленочный терморезистивный элемент, и защитное покрытие (2).

Такой датчик имеет недостаточные чувствительность и быстродействие из-за большой тепловой инерции терморезистивного элемента.

Цель изобретения — повышение чувствительности и быстродействия при работе датчика в агрессивных средах.

Это достигается тем, что защитное покрытие предлагаемого термоанемометрического датчика выполнено в виде металлической фольги, герметично соединенной с корпусом и отделенной от терморезистивного элемента изоляционным подслоем.

На чертеже схематически показан термоанемометрический датчик.

Термоанемомстрический датчик содержит цилиндрический пустотелый корпус 1 с вакуумно плотно укрепленной на нем металлической никелевой фольгой 2, FIB которую нанесен электроизоляционный подслой 3 из дву1р окиси кремния. На подслое расположены медные контактные площадки 4 и терморезистивный элемент 5, например, из никеля. К одной контактной площадке 4 приварен токоподводящий провод б, а вторая контактная

15 площадка частично нанесена на фольгу, приваренную к заземленному корпусу, служащему вторым токоотводом. Вакуумирование корпуса при этом осуществляется через патрубок, перекрываемый зажимом.

2О 1 ермоанемометрический датчик работает следующим образом.

Через терморезистивный пленочный элемент

5 пропускается электрический ток от внешне25 ro источника питания и он нагревается до paGo«eii температуры. Отвод тепла от элемента

5 к исследуемой среде происходит через фольгу 2. Beличина этого теплового потока зависит от параметров исследуемой среды. В част30 ности, при измерении скорости среды тепловой

574675

Формула изобретения

Составитель В. Куприянов

Редактор Т. Рыбалова Техред М. Семенов Корректоры: Л. Брахнина и О. Тюрина

Заказ 2131/7 Изд. № 794 Тираж 1109

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

3 поток Q, рассеиваемый на чувствительном элементе 5, имеет вид

Q=Q,+ v, где Яо — тепловой поток в неподвижной среде;

v — скорость исследуемого потока;

 — коэффициент пропорциональности, зависящий от свойств среды и терморезистивного элемента.

Поддерживая постоянным ток через элемент 5, можно определить величину скорости по падению напряжения на элементе 5 с помощью заранее снятой градуировочной кривой. Так как при наличии скорости в исследуемой среде элемент 5 охлаждается, то величина его электрического сопротивления (и падения напряжения на нем) однозначно зависит от его температурного коэффициента сопротивления (ТКС). Поэтому любое увеличение ТКС ведет к повышению чувствительности датчика.

При использовании никелевой фольги толщиной 20 мкм, изоляционного подслоя толщиной 2 мкм и элемента 5 из никеля с размерами 0,1 мм.1,5 мм 6.10 —" мм постоянная датчика составляет 10-4 сек, а частотный диапазон расширяется до 5 10 гц при изменении скорости водных потоков в диапазоне 1—

5 10 м/сек.

Термоанемометрический датчик, содержа10 щий корпус с вакуумированной полостью, над которой расположен пленочный терморезистивный элемент, и защитное покрытие, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения чувствительности и быстродействия при рабо15 те в агрессивных средах, защитное покрытие выполнено в виде металлической фольги, герметично соединенной с корпусом и отделенной от терморезистивного элемента изоляционным подслоем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №285388, кл. G 01Р 5/02, 1966.

25 2. Авторское свидетельство СССР № 440605, кл. G 01Р 5/12, 28.08.72.