Устройство для измерения скорости и направления движения газа или жидкости

Устройство для измерения скорости и направления движения газа или жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

И. Н. Засухин, В. П. Булыгин, В . Г, Бернндскийи В. А„ Кочкин с !

1 (72) Авторы изобретения

Центральный научно-исследовательский:.геологоразв очный институт цветных и благородных метаялав (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ И НАПРАВЛЕНИЯ

ДВИЖЕЯИЯ ГАЗА ИЛИ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения скорости и направления движения газа и жидкости.

Известно устройство, основанное на термоанемометрическом методе измерения скорости и направления движения газа или жидкости, содержащее измерительный мост с двумя термочувствительными элементами, включенными в смежные плечи моста по разные стороны

10 измерительной диагонали (I)

Недостатком известных устройств является зависимость выходного сигнала от изменений температуры газа и

1$ жидкости.

Известно также устройство для измерения скорости и направления движения газа или жидкости, содержащее источник постоянного стабилизирован" ного напряжения, усилитель, измеритель ный мост с транзистором, подключенным через термочувствительные элементы вэмиттерной и коллекторной цепи к диагонали пит ания,. и термокомпенсирующий полупроводниковый диод в базовой цепи транзистора, обеспечивающий независимость выходного сигнала устройства от изменений температуры потока газа или жидкости при воздействии на термочувствительные элементы f2 ).

Недостатком известного устройства является то, что при смене направления движения потока газа или жидиости в этом устройстве выходные характеристики не симметричны.

Цель изобретения — повышение точ-ности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем источник: постоянного стабилизированного напряжения, усилитель, измерительный мост с транзистором, подключенным через . термочувствительные элементы в змиттерной и коллекторной цепи к диагонали питания, и полупроводниковые диоды в базовой цепи транзистора, введены второй транзистор, переменный резис3 85

9932

55 тор и делитель напряжения, содержащий йеременный и постоянный резисторы, второй транзистор включен через резисторы в эмиттерной и коллекторной цепи к диагонали питания. База этого транзистора соединена через переменный резистор с базой первого транзистора. Вход усилителя. подключен к по" стоянному резистору делителя напряжения, включенному в измерительную диагональ моста, В коллекторную и эмиттерные цепи второго транзистора включены термочувствительные элементы.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство содержит источник 1 постоянного стабилизированного напряже-. ния, усилитель 2, транзистор 3, два термочувствительных элемента 4 и 5, делитель напряжения базового патенци ала транзистора 3 на резисторе 6 и полупроводниковых диодах 7 и 8, резисторы 9 и 10 второй транзистор 11, переменный резистор 12, делитель напряжения на переменном и постоянном резисторах 13 и 14.

Источник I пбстоянного стабилизированного напряжения питает измерительный мост, выполненный на двух транэис". торах 3 и Il, двух термочувствительных элементах 4 и 5 и двух резисторах

9 и IO., Режим работы транзисторов 3 и

Il задан подачей базового потенциала от делителя напряжения на резисторе 6 и полупроводниковых диодах 7 и 8. Полупроводннковый диод 7 является источником опорного напряжения, а полупроводниковый диод 8 служит для частичной компенсации температурного дрейфа параметров транзисторов 3 и 11. Коллекторные токи транзисторов 3 и 11 обратно пропорциональны сонротивлению цепи эмиттеров. Переменный резистор

12 служит для плавной регулировки режима работы транзистора 11, В измери тельную диагональ моста включен делитель напряжения на переменном и постоянном резисторах, 13 и 14. К постоян ному резистору 14 подключен вход усилителя 2.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии движения газа или жидкости термочувствительные .,элементы 4 и 5 не омываются потоком газа или жидкости и для каждого иэ транзисторов 3 и 11 коллекторные напряжения

Равны друг другу и зависят от неполностью скомпенсированного диодом 8 температурного дрейфа, Напряжение в измерительной диагонали моста равно нулевому значению и не зависит от действия температурного дрейфа параметров транзисторов иэ-за того, что температурный дрейф каждого транзистора 3 и 11 одинаков (достигается с помощью переменного резистора 12) и направлен навстречу друг другу. При воздействии потока газа или жидкости на один из термочувствительных элементов 4 или 5 мост разбалансирован и его выходное напряжение, усиленное усилителем 2, пропорционально величине скорости потока, а полярность ха.рактеризует направление движения.

Замена постоянных резисторов 9 и

IO на два дополнительных термочуве вительных элемента позволяет повысить чувствительность устройства в два раза и получить симметричные выходные характеристики при смене направления газа или жидкости, Кроме того, это позволяет создать одинаковые режимы работы транзисторов, что повышает стабильность работы всего устройства. В этом случае необходимо, чтобы термочувствительные элементы, находящиеся в противоположных плечах моста, работали в одинаковых тепловых режимах, т.е. омывались потоком газа или жидкости или находились вне потока.

Для расширения функциональных возможностей устройства при измерении скорости движения газа или жидкости в трубопроводе, устанавливая переменный резистор 13 в положение, соответствующее сечению данного трубопровода, на резисторе 14 получают напряжение, пропорциональное расходу газа или жидкости. Кроме того, при использовании четырех термочувствительных элементов

4, 5, 9 и 10 и размещении их в нескольких трубопроводах можно выполнять различные аналоговые операции с расхода-. l5

45 ми газа или жидкости в этих трубопроводах, что имеет большое значение, например, B пневмомоделирующих устройствах.

Использование предлагаемого устройства позволяет исключить подбор транэистора и полупроводникового диода по одинаковым зависимостям тепловых параметров, повысить чувствительность, получить симметричные выходные характеристики при смене направления движения потока газа или жидкости.

Формула изобретения

8599

Составитель А. Трегубов

Редактор М. Люсогорова Техред З,Фанта Корректор М. Демчик

Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, I-35, Рауаская наб., д. 4/5

Эаказ 7538/67

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

1. Устройство для измерения скорости и направления движежя газа или жидкости, содержащее источник постоянного стабилизированного напряжения, усилитель, измерительный мост с транзистором, подключенным через термочувствительные элементы в эмиттерной и коллекторной цепи к диагонали питания, 1а и полупроводниковые диоды в базовой цепи транзистора, о т л и ч а ю з1 е-в с я тем, что, с целью повыиения точности измерения, в него введе.ва второй транзистор, переменный резистор и делитель напряжения, содержавший лере" менный и постоянный резисторы, причем второй транзистор соединен через резис32 Ь торы в эмиттерной и коллекторной цепи с диагональю питания, его база соединена через переменный резистор с базой первого транзистора, а вход усилителя подключен к постоянному резистору делителя напряжения, подключенному в измерительную диагональ моста.

2. Устройство по и. l о т л ич а ю.щ е е с я тем, что в коллекторную и эмиттерные цепи второго транзистора включены термочувствительные элементы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

i. Авторское свидетельство СССР

В 249800, кл. G 01 Р 5/12, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

В 531082, кл. 6 О1 P 5/12, 1974.