CS233234B1 - Zapojenia na meranie lokálnyeh rýchlosti prúdiacich médii - Google Patents

Abstract

Vynález patří do odboru meracej techniky a rieši zapojenie na meranie lokálnyeh rychlostí prúdiacich médií. Jeho podstata je v tom, ze termistor na meranie teploty je cez prvý oddělovací zosilnovač připojený na prvý eumátor,_na ktorý je připojené prvé referenčně napatie, pričom termistor na meranie rýchlosti je připojený oes druhý oddělovací sosilnovač na druhý sumátor, na ktorý je připojený aj prvý sumátor a druhé referenční napatie. Výstupné napatie z druhého sumátora je úměrné meranej rýchlosti média. Vynález je znázorněný na priloženom výkrese.

Description

233234 2

Vynález sa týká zapojenia analogového merania lokálněj rýchlosti prúde/iia média pomo-cou dvojice lineárnych termistorov, cez ktoré preteká prúd o rozdielnej intenzitě, s mož-nosťou použitia v laboratornyeh alebo priemyselných podmlenkach.

Na odevzdaní tepla z elektricky zahrievaného telesa do okolia je založená jednaz metod merania lokálnych rýchlostí tekutin. Tok tepla z tohto telesa sa určuje změřením od-poru a intenzity elektrického prúdu. So zvačSujúcou sa rýchlosťou obtekania telesa, pri danejtekutině a jej teplote sa tok tepla zvačSuje.

Telesom,cez ktoré preteká elektrický prúd a zahrieva ho, zvyčajne bývá odporový drčt,vodivý film na nevodivom nosiči, alebo termistor. Z hTadiska merania lokálnych rýchlostívýhodou použitia posledného telesa - termistore oproti predchádzajúcim dvom je predovSetkýmvel’ká změna odporu pri zmene jeho teploty, z čoho vyplývá velké citlivost na změnurýchlosti tekutiny a prakticky úplná odolnost voči chemikáliám a abrázii.

Nedostatkom je malý rozsah teplCt, v ktorom je termistor citlivý na změnu teplotya nelineárnu závislost odporu termistora od teploty. Posledný z uvedených nedostatkovpodstatné zťažuje použitie termistorov na meranie lokálnych rýchlostí médií.

Pri použití žeraveného drčtu alebo filmu ako snímača rýchlosti sa vplyv změny teplotymédia na změnu ich odporu dá poměrně jednoducho kompenzovat. Zapojením dvoch snímačov domčstika, pričom jedným snímačom preteká velmi malý podstatné menší prúd ako snímačem druhým.Prvý snímač slúži na meranie teploty, druhý snímač na meranie rýchlosti a teploty súčasne.Príkladom je DISA kompenzátor.

Pri termistorovom snímači rýchlosti je kompenzácia vplyvu teploty zapojením do mčstikamožná iba vtedy ak sa nájdu dva termistory s presne rovnakými priebehmi závislosti odporuod teploty při rozdielnych prúdoch, ktoré nimi pretekajú. Vepřek uvádza příklady takýchtozapojení. Pře svoju malú přesnost, vyplývájúcu z rozdielov uvedených závislostí satermistorové anemometre s elektrickou kompenzáciou vplyvu změny teploty nerozšířili.

Uvedené nedostatky odstraňuje zapojenie na meranie lokálnych rýchlostí prúdiacichmédií pomocou dvojice lineárnych termistorov podlá vynálezu, ktorého podstata je v tom,že termistor na meranie teploty je připojený cez prvý oddělovací zosilňovač na vstupprvého sumátora, na ktorého vstup je připojená aj svorka prvého referenčného napatia,pričom termistor na meranie rýchlosti je připojený cez druhý oddělovací zosilňovač navstup druhého sumátora, na ktorého vstup je připojený aj výstup prvého sumátora a ajsvorka druhého referenčného napatia, pričom výstup druhého sumátora je spojený so svorkouvýstupného napatia.

Zapojenia podlá vynálezu má predovSetkým výhodu v tom, že umožňuje meranie lokálnychrýchlostí tekutin a plynov ovela presnejšie ako je to u doteraz známých spfisoboV, pričomvylučuje časovo náročná kompenzéciu vplyvu změny teploty média výpočtom zo známých vzťahov.Okrem toho snímače teploty a rýchlosti, to je termistory, v případe poSkodenia možno vy-měnit' a zapojenie 1’ahko znovu nastavit.

Na priloženom výkrese je schematicky znázorněné zapojenie na meranie lokálnych rýchlostíprúdenia média pomocou dvojice lineárnych termistorov, cez ktoré preteká prúd o rozdielnejintenzitě. Signál z termistora J. na meranie teploty, ktorým preteká konštantný prúd 1^ saprivádza na vstup prvého oddelovacieho zosilňovača 2, ktorý odděluje termistor J, na meranieteploty od áalších stupňov zosilňovacieho reťazca. Výstup prvého oddelovacieho zosilňovača £ sa privádza na vstup prvého sumátora i/naktorý je súčasne připojena svorka 2 prvého referenčného napatia. Prvé referenčně napatieje tak volené/ aby pri stálej referenčnej teplote termistora J. na meranie teploty bolvýstupný signál z prvého sumátora J nulový. 3 233234

Signál z termistore £ na meranie rýchlosti, napájeného konStantným prúdom Ig, saprivádza na vstup druhého oddeTovacieho zosilňovaSa i, ktorý oddeTuje termistor 2 nameranie rýchlosti od áelších stupňov zosilňovacieho reťazca. Výstup druhého oddeTovaciehozosilňovaSa í se privádza na vstup druhého sumátora g, na ktorý je súSasne připojenasvorka g druhého referenSného napátia a privádza sa výstupný signál prvého sumátora 2·

Druhé referenSné napátie je volené tak, aby pri stálej, referenSnej teplete ter-mistore na meranie rýchlosti, rovnakej ako referenSná teplota termistore 2 na meranieteploty bolo výstupné napátie druhého sumátora g rovné nule.

Na svorku g výstupného napátia sa pripája indikátor výstupného napátia. Hodnotámnapátia sa potom priradia hodnoty rýchlosti média.

Zosilnenia prvého sumátora 2 a druhého oddeTovacieho zosilňovaSa g sú volené tak,aby pri nehybnom médiu bolo výstupné napatie rovné nule v celom predpokladanom rozsahuzmien teplit média.

Popis činnosti zapojenia je nasledovný. Oba v zapojení použité termistory 2 na me-ranie teploty a termistor 2 na meranie rýchlosti majú lineárny priebéh závislosti odporuod teploty. Termlstorom 2 na meranie teploty média preteká taký malý prúd, že sa ibazanedbatelné zahrieva.

Termlstorom 2 na meranie rýchlosti preteká prdd o niekoTko rádov váčží a sa zahrievana teplotu o niekoTko stupňov až deslatok stupňov váSSiu ako je teplota okolitého média.

Změna rýchlosti média vyvolá změnu teploty a odporu tohto termistore 2 na meranie rýchlostiobdobné ako změna teploty okolia. V případe, že sa změní len teplota média, změní sa odpor oboch termistorov. Napátiena termistore 2 na meranie teploty sa cez prvý oddělovací zosilňovaS g prlvedie na prvýsumátor 2, kde sa od něho odSlta prvé referenSné napátie a výsledok sa zosilní tak, abyzměna napátia s teplotou bola rovnaká ako změna napátia, ktorú vyvolala změna teploty na ter-mistore £ na meranie rýchlosti, ale opaSnej polarity. V druhem sumátore g sa tieto v abso-lutné j hodnotě rovnaké změny napátí zrušia a výsledný signál na svorke g výstupného napátiasa nezmení. V případe, že sa změní len rýehlosť a teplota média zostane stála, změní em signálprivádzaný z termistore 2, na meranie rýchlosti, na druhý sumátor g ale nezmení sa signálprivádzaný z prvého sumátora 2· Změna napátia vyvolaná změnou len rýchlosti sa zosilní a změní sa signál na svorke g výstupného napátia. V případe, že sa zmenia rýehlosť i teplota eúEaene, smění sa napátie na oboeh ter-mistorech. Zosilnená změna napátia na termistore 2 na meranie teploty srn v druhom sumá-tore g odSlta od změny napátia na termistore 2 meranie rýchlosti a rozdiel smiennapátí na evorke g výstupného napátia odpovedá lan směna rýchlosti média.

Interval hodnOt teplit, v ktorom toto sapojenle kompenzuje vplyv teploty na napátiana žeravenom termistore 2 na meranie rýchlosti je eúfiesne intervalem teplit, v ktoromtermistory majú lineárnu závislost odporu od teploty. V súEaenoeti sú známa lineárnětermistory v rozsahoeh teplit od -55 do >00 °C.

Interval rýchlosti tekutin, v ktorom možno daným zapojením merať, je pre plyny0,001 m/s až 150 m/s a pre kvepeliny 0,000 1 m/e ež 15 m/s.

Claims (1)

1. 233234 4 PREDMET VYNÁLEZU Zapojenie ne meranie lokálnyeh rýehlosti prúdieeieh médií pomoeou dvojice lineárnychtermistorov, vyznadujúce sa tým, že termistor (1) na meranie teploty je připojený cezprvý oddělovací zosilnovad (2) na vstup prvého sumátora (3), na ktorého vstup je při-pojené evorka (7) prvého referendného napatia, pridom termistor (4) na meranie rýehlostije připojený cez druhý oddělovací zosilnovad (5) na vstup druhého sumátora (6), na ktoréhovstup je připojený aj výstup prvého sumátora (3) a aj svorka (8) druhého referendnéhonapatia, pridom výstup druhého sumátora (6) je spojený so svorkou (9) výstupného napatia. 1 výkres •o '· Íi '