Устройство для измерения скорости потока жидкости или газа

Устройство для измерения скорости потока жидкости или газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72} Авторы изобретения

Б. Л. Федоров и И. Л. Тарасова

Ленинградский институт авиационного приборостроения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ

ПОТОКА ЖИДКОСТИ ИЛИ ГАЗА

1О

Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение для контроля скорости потока жидкости или газа в технологических процессах производства жидких и газообразных веществ.

По основному авт. св. N 347664 известно устройство для измерения скорости потока жидкости или газа, содержащее преобразователь скорости потока в электрический сигнал, выполненный в виде симметричного мультивибратора, работающего в автоколебательном режиме. Два идентичных термочувствительных элемента на основе полупроводниковых приборов, например диодов, имеюших отрицательный (положительный) температурный коэффициент сопротивления, включены в цепи разряда времязадаюших концентраторов в симметричных плечах мультивибратора.

Однако этому устройству свойственно наличие дополнительных погрешностей оТ нестабильности источника питания, изменения температуры окружающей среды и плотности исследуемого потока.

Бель изобретения — повышение точности . измерения.

Для этого предложенное, устройство снабжено блоком выделения разности полупериодов вход, которого подключен к выходу мультивнбратора, а выход — к входу индикатора.

На фиг. 1, изображена принципиальная электрическая схема устройства для измерения скорости потока жидкости или газа с блоком выделения разности полупериодов в аналоговой форме; на фиг. 2 — схема устройства для измерения скорости потока жидкости или газа с блоком выделения разности полупериодов в цифровой форме.

Устройство содержит преобразователь 1 со. противления термочувствительных элементов в электрический сигнал, блок 2 выделения разности двух полупериодов и индикатор 3. Преобразователь 1 сопротивления термочувствительных элементов в электрический сигнал выполнен в виде симметричного мультивибратора, включающего две времязадаюшие цепочки, состоящие из транзисторов 4 и 5, конденсаторов

6 н 7, резисторов 8 и 9, и двух идентичных

711477

10 влияют и другие факторы, такие как температу- термочувствительных элементов 10 и 11, включенных соответственно в цепи разряда конденсаторов 6 и 7. Элемент 10 расположен непосредственно в исследуемом потоке, а элемент 11 в предварительно заторможенном исследуемом потоке. Выход преобразователя 1 сопротивлеHMH тсрмочувствительных элементов в электрический сигнал соединен с входом блока 2 выделения разности двух полупериодов, состоящего из транзисторного ключа на транзисторе 12, 4епочек заряда и разряда конденсатора 13, выJ нолненных на диодах 14 и 15, резисторе 16 и стабилизаторе 17, предназначенного для стабилизации амплитуды импульсов на выходе транзистора 12, разделительного конденсатора 18 и резистора 19. Выход блока 2 выделения разности двух полупериодов соединен с входом индикатора 3, выполненного в виде стрелочного прибора, например вольтметра. В устройстве с цифровым выходом блок 2 вьщеления разности двух полупериодов содержит последовательно соединенные реверсивный счетчик 20, прямой управляющий вход которого соединен . с коллектором транзистора 5, а инверсный управляющий вход — с коллектором транзистора 4, и генератор 21 тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным входом реверсивного счетчика 20. К выходу реверсивного счетчика 20 через дешифратор 22 подключено цифровое табло 23 предназначенное для индикации измеренной скорости потока жидкости или газа.

Устройство работает следующим образом.

При изменении скорости исследуемого потока, например жидкости, омывающей термочувствительный элемент 10, разогреваемый протекающим через него током, температура„а следовательно, и сопротивление этого термочувствительного элемента изменяются. На изменение сопротивления термочувствительного элемента ра и плотность исследуемого потока, за счет изменения теплоотдачи термочувствительного элемента. Указанные факторы, а также нестабильность источника питания и температуры окружающей среды вызывают изменение постоянной времени . цепи разряда конденсатора б, что соответственно изменяет длительность импульса напряжения, ге-. нерируемого мультивибратором на транзисторах

4 и 5. В цепи разряда конденсатора 7, входящего и симметричное плечо мультивибратора и формирующего длительность второго полупериода (паузы), включен идентичный термочувствительный элемент 11, работающий в аналогичном режиме, помещенный в заторможенный поток и рел ирующий на изменение температуры и плотности потока. Следовательно длительность второго полупериода, также как и перво. го содер:кнг информацию о действии вышепе5

ЗО

4 речисленных факторов. Последовательность импульсов с коллектора транзистора 5 через разделительный компенсатор 18 поступает в блок

2 вьщеления разности двух полупериодов, пред назначенный для выделения среднего значения разности временных интервалов между полупериодами, в которой содержится информация о скорости потока жидкости или газа. При поступлении отрицательного импульса транзистор

12 закрь;вается, при этом конденсатор 13 заряжается через диод 15 и резистор 19. При поступлении на транзистор 12 положительного импульса конденсатор 13 разряжается через транзистор 12, резистор 16 и диод 14. Резистор 19 и стабилизатор 17 стабилизирутот амплитуду импульса, заряжающего конденсатор 13. К выходу блока 2 выделения разности двух полу/ периодов параллельно р конденсатору 13 подключен стрелочный индикатор 3, например вольтметр, на вход которого подается разность двух полупериодов в виде постоянной составляющей напряжения, сформированной на конденсаторе 13 и соответствующей разности двух полупериодов, т.е, скорости потока жидкости или газа. При необходимости получения выходной информации в цифровом виде работа блока 2 выделения разности двух полупериодов происходит следующим образом. При поступлении на прямой управляющий вход реверсивного счетчика 20 импульсов с коллектора транзистора 5, реверсивный счетчик 20 суммирует тактовые импульсы, поступающие на счетный вход с выхода генератора 21 тактовых импульсов.

При поступлении на инверсный управляющий вход реверсивного счетчика 20 импульса с коллектора транзистора 4 происходит операция вычитания вновь поступающих на счетный вход импульсов из ранее занесенной суммы. Операция суммирования и вычитания происходит в течение временных интервалов, определяемых постоянными времени конденсаторов 6 и 7 соответственно. Сформировавшаяся в реверсивном счетчике 20 последовательность тактовых имг пульсов через дешифратор 22 поступает на цифровое табло 23, гце индицируется измеренное значение скорости потока.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости потока жидкости или газа по основному авт. св, И 347664, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено блоком выделения разности полупериодов, вход которого подключен к выходу мультивибратора, а выход — к входу индикатора.

711477

Составитель В. Назарова

Техред Н.Ковалева

Редактор А; П1мелькин

Корректор А. Гриненко

Подннсное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4

Заказ 9001/31 Тираж 1019

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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