CS233234B1 - Connections to measure local velocity of flowing media - Google Patents
Connections to measure local velocity of flowing media Download PDFInfo
- Publication number
- CS233234B1 CS233234B1 CS836078A CS607883A CS233234B1 CS 233234 B1 CS233234 B1 CS 233234B1 CS 836078 A CS836078 A CS 836078A CS 607883 A CS607883 A CS 607883A CS 233234 B1 CS233234 B1 CS 233234B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- temperature
- thermistor
- measuring
- adder
- voltage
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
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.The invention belongs to the field of measuring technology and solves the connection for measuring local velocities of flowing media. Its essence is that the thermistor for temperature measurement is connected via the first decoupling amplifier to the first eumator, to which the first reference voltage is connected, while the thermistor for measuring speed is connected to the second decoupling amplifier to the second adder, to which the first adder and the second reference voltage are also connected. The output voltage from the second adder is proportional to the measured velocity of the medium. The invention is illustrated in the attached drawing.
Description
(54) Zapojenia na meranie lokálnyeh rýchlosti prúdiacich médii(54) Connections for measuring local velocity of flowing media
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.The invention belongs to the field of measurement technology and solves the connection for measuring local velocities of flowing media. Its essence is that the thermistor for measuring temperature is connected via a first isolating amplifier to a first summator, to which a first reference voltage is connected, while the thermistor for measuring speed is connected via a second isolating amplifier to a second summator, to which a first summator and a second reference voltage are also connected.
Výstupné napatie z druhého sumátora je úměrné meranej rýchlosti média.The output voltage from the second summator is proportional to the measured medium velocity.
Vynález je znázorněný na priloženom výkrese.The invention is illustrated in the accompanying drawing.
Vynález sa týká zapojenia analogového merania lokálněj rýchlosti prúde/ila média pomocou dvojice lineárnych termistorov, cez ktoré přetéká prúd o rozdielnej intenzitě, s možnosťou použitia v laboratornych alebo priemyselných podmienkach.The invention relates to an analog measurement circuit for local flow velocity of a medium using a pair of linear thermistors through which a current of different intensity flows, with the possibility of use in laboratory or industrial conditions.
Na odevzdaní tepla z elektricky zahrievaného telesa do okolia jě založená jedna z metod merania lokálnych rýchlosti tekutin. Tok tepla z tohto telesa sa určuje změřením odporu a intenzity elektrického prúdu. So zvačSujúcou sa rýchlosťou obtekania telesa, pri danej tekutině a jej teplote sa tok tepla zvačSuje.One of the methods for measuring local fluid velocities is based on the transfer of heat from an electrically heated body to the surroundings. The heat flow from this body is determined by measuring the resistance and intensity of the electric current. With increasing velocity around the body, for a given fluid and its temperature, the heat flow increases.
Telesom,cez ktoré preteká elektrický prúd a zahrieva ho, zvyčajne bývá odporový drňt, vodivý film na nevodivom nosiči, alebo termistor. Z hradiska merania lokálnych rýchlosti výhodou použitia posledného telesa - termistore oproti predchádzajúeim dvom je predovSetkým vel’ká změna odporu pri zmene jeho teploty, z čoho vyplývá velké citlivost na změnu rýchlosti tekutiny a prakticky úplná odolnost voči chemikáliém a abrázii.The body through which an electric current flows and heats it is usually a resistive filament, a conductive film on a non-conductive carrier, or a thermistor. From the point of view of measuring local velocities, the advantage of using the latter body - a thermistor compared to the previous two is primarily the large change in resistance when its temperature changes, which results in great sensitivity to changes in fluid velocity and practically complete resistance to chemicals and abrasion.
Nedostatkom je malý rozsah teplCt, v ktorom je termistor citlivý na změnu teploty a nelineárnu závislost odporu térmistora od teploty. Posledný z uvedených nedostatkov podstatné zťažuje použitie termistorov na meranie lokálnych rýchlosti médií.The disadvantage is the small temperature range in which the thermistor is sensitive to temperature changes and the nonlinear dependence of the thermistor resistance on temperature. The latter of the above disadvantages significantly complicates the use of thermistors for measuring local media velocities.
Pri použití žeraveného drčtu alebo filmu ako snímača rýchlosti sa vplyv změny teploty média na změnu ich odporu dá poměrně jednoducho kompenzovat. Zapojením dvoch snímačov do mčstika, pričom jedným snímačom preteká velmi malý podstatné menší prúd ako snímačom druhým. Prvý snímač slúži na meranie teploty, druhý snímač na meranie rýchlosti a teploty súčasne. Príkladom je DISA kompenzátor.When using a heated wire or film as a speed sensor, the effect of the change in the temperature of the medium on the change in their resistance can be compensated relatively easily. By connecting two sensors in a bridge, with one sensor carrying a very small, significantly smaller current than the other. The first sensor is used to measure temperature, the second sensor to measure speed and temperature simultaneously. An example is the DISA compensator.
Pri termistorovom snímači rýchlosti je kompenzácia vplyvu teploty zapojením do mčstika možná iba vtedy ak sa nájdu dva termistory s presne rovnakými priebehmi závislosti odporu od teploty při rozdielnych prúdoch, ktoré nimi pretekajú. Vepřek uvádza příklady takýchto zapojení. Pře svoju malú přesnost, vyplývájúcu z rozdielov uvedených závislostí sa termistorové anemometre s elektrickou kompenzáciou vplyvu změny teploty nerozšířili.In the case of a thermistor speed sensor, compensation of the influence of temperature by connecting it to a bridge is possible only if two thermistors with exactly the same resistance-temperature curves are found at different currents flowing through them. However, Veprěk gives examples of such connections. Due to their low accuracy, resulting from the differences in the above dependencies, thermistor anemometers with electrical compensation of the influence of temperature changes have not become widespread.
Uvedené nedostatky odstraňuje zapojenie na meranie lokálnych rýchlosti prúdiacioh médií pomocou dvojice lineárnych termistorov podlá vynálezu, ktorého podstata je v tom, že termistor na meranie teploty je připojený cez prvý oddělovací zosilňovač na vstup prvého sumátora, na ktorého vstup je připojená aj svorka prvého referenčného napatia, pričom termistor na meranie rýchlosti je připojený oez druhý oddělovací zosilňovač na vstup druhého sumátora, na ktorého vstup je připojený aj výstup prvého sumátora a aj svorka druhého referenčného napatia, pričom výstup druhého sumátora je spojený so svorkou výstupného napatia.The above-mentioned shortcomings are eliminated by the connection for measuring local velocities of flowing media using a pair of linear thermistors according to the invention, the essence of which is that the thermistor for measuring temperature is connected via a first isolating amplifier to the input of the first adder, to whose input is also connected the terminal of the first reference voltage, while the thermistor for measuring speed is connected via a second isolating amplifier to the input of the second adder, to whose input is also connected the output of the first adder and the terminal of the second reference voltage, while the output of the second adder is connected to the terminal of the output voltage.
Zapojenia podlá vynálezu má predovšetkým výhodu v tom, že umožňuje meranie lokálnych rýchlosti tekutin a plynov ovela presnejSie ako je to u doteraz známých spfisoboV, pričom vylučuje časovo náročnú kompenzéciu vplyvu změny teploty média výpočtom zo známých vzťahov. Okrem toho snímače teploty a rýchlosti, to je termistory, v případe poSkodenia možno vyměnit' a zapojenie 1’ahko znovu nestavit.The circuit according to the invention has the advantage that it allows the measurement of local velocities of liquids and gases much more precisely than in the previously known systems, while eliminating the time-consuming compensation of the influence of changes in the temperature of the medium by calculation from known relations. In addition, the temperature and velocity sensors, i.e. thermistors, can be replaced in the event of damage and the circuit can be easily rebuilt.
Na priloženom výkrese je schematicky znázorněné zapojenie na meranie lokálnych rýchlosti prúdenia média pomocou dvojice lineárnych termistorov, cez ktoré preteká prúd o rozdielnej intenzitě. Signál z termistore J. na meranie teploty, ktorým preteká konštantný prúd 1^ sa privádza na vstup prvého oddelovacieho zosilňovača £, ktorý odděluje termistor J, na meranie teploty od áalších stupňov zosilňovaoieho reťazca.The attached drawing schematically shows a circuit for measuring local flow rates of a medium using a pair of linear thermistors through which a current of different intensity flows. The signal from the thermistor J. for measuring temperature, through which a constant current I^ flows, is fed to the input of the first isolating amplifier £, which separates the thermistor J, for measuring temperature from the subsequent stages of the amplifier chain.
Výstup prvého oddelovacieho zosilňovača £ sa privádza na vstup prvého sumátora £/na ktorý je súčasne připojena svorka 2 prvého referenčného napatia. Prvé referenčně napatie je tak volené/ aby pri stálej referenčnej teplote térmistora J. na meranie teploty bol výstupný signál z prvého sumátora £ nulový.The output of the first isolating amplifier £ is fed to the input of the first adder £/to which terminal 2 of the first reference voltage is simultaneously connected. The first reference voltage is chosen so that at a constant reference temperature of the thermistor J. for temperature measurement the output signal from the first adder £ is zero.
Signál z termistore £ na meranie rýchlosti, napájeného konštantným prúdom Ig, sa prlvádza na vstup druhého oddelovacleho zosilňovača g, ktorý oddel’uje termistor A ne meranie rýchlosti od dalších stupňov zosilňovačieho reťazca. Výstup druhého oddelovacleho zosilňovaša í sa prlvádza na vstup druhého sumátora g, na ktorý je súšasne připojena svorka g druhého referenšného napatia a prlvádza sa výstupný signál prvého sumétora 2·The signal from the thermistor £ for speed measurement, supplied with a constant current Ig, is fed to the input of the second isolating amplifier g, which separates the thermistor A for speed measurement from the next stages of the amplifier chain. The output of the second isolating amplifier í is fed to the input of the second adder g, to which the terminal g of the second reference voltage is simultaneously connected and the output signal of the first adder 2 is fed.
Druhé referenčně napátie je volené tak, aby pri stálej, referenčnej teplote termistore A ne meranie rýchlosti, rovnakej ako referenšné teplota termistore 2 na meranie teploty bolo výstupné napátie druhého sumátora g rovné nule.The second reference voltage is chosen so that at a constant reference temperature of thermistor A for speed measurement, the same as the reference temperature of thermistor 2 for temperature measurement, the output voltage of the second adder g is equal to zero.
Na svorku g výstupného napatia sa pripája indikátor výstupného napátia. Hodnotám napátia sa potom priradia hodnoty rýchlosti média.An output voltage indicator is connected to the output voltage terminal g. The voltage values are then assigned to the media speed values.
Zosilnenia prvého sumátora 2 a druhého oddelovacleho zosilňovaSa g sú volené tak, aby pri nehybnom médiu bolo výstupné napatle rovné nule v celom predpokladanom rozsahu zmlen teplfit média.The gains of the first adder 2 and the second isolating amplifier g are chosen so that, with a stationary medium, the output voltage is equal to zero in the entire expected range of medium temperature changes.
Popis šinnosti zapojenia je nasledovný. Oba v zapojení použité termistory 2 na meranie teploty a termistor 2 na meranie rýchlosti majú lineárny priebéh závislosti odporu od teploty. Termlstorom 2 na meranie teploty média preteká taký malý prúd, že sa iba zanedbatelné zahrieva.The description of the operation of the circuit is as follows. Both thermistors 2 for temperature measurement and thermistor 2 for speed measurement used in the circuit have a linear resistance-temperature dependence. Thermistor 2 for medium temperature measurement has such a small current flowing through it that it heats up only negligibly.
Termlstorom 2 na meranie rýchlosti preteká prúd o niekolko rádov vášší a sa zahrieva na teplotu o niekolko stupňov až deslatok stupňov váššiu ako je teplota okolitého média.A current several orders of magnitude higher flows through the thermistor 2 for measuring speed and is heated to a temperature several degrees to tens of degrees higher than the temperature of the surrounding medium.
Změna rýchlosti média vyvolá změnu teploty a odporu tohto termistore 2 ne meranie rýchlosti obdobné ako změna teploty okolia.A change in the velocity of the medium causes a change in the temperature and resistance of this thermistor 2, measuring the velocity similar to a change in the ambient temperature.
V případe, že sa změní len teplota média, změní sa odpor oboch termistorov. Napátie na termistore 2 na meranie teploty sa cez prvý oddělovací zosilňovaš £ prlvedie na prvý sumátor 2» kde ea od něho odčítá prvé referenčně napátie a vý sled ok sa zesilní tak, aby změna napátia s teplotou bola rovnaká ako změna napátia, ktorú vyvolala změna teploty na termistore 2 na meranie rýchlosti, ale opačnéj polarity. V druhom sumátora g ea tieto v absolutné j hodnotě rovnaké změny napatí zrušiβ a výsledný signál na svorke g výstupného napátia sa nezmení.If only the temperature of the medium changes, the resistance of both thermistors changes. The voltage on the thermistor 2 for measuring the temperature is fed through the first isolating amplifier £ to the first adder 2» where the first reference voltage is subtracted from it and the result is amplified so that the change in voltage with temperature is the same as the change in voltage caused by the change in temperature on the thermistor 2 for measuring the speed, but of opposite polarity. In the second adder g ea these voltage changes, which are equal in absolute value j, cancel out and the resulting signal at the output voltage terminal g does not change.
Y případe, že sa změní len rýchlosť a teplota média zostane stála, změní em signál privádzaný z termistore 2» na meranie rýchlosti, na druhý sumátor g ale nezmení sa signál privádzaný z prvého sumátora 2· Změna napátia vyvolaná změnou len rýchlosti sa zesilní a změní sa signál na svorke g výstupného napátia.In the case that only the speed changes and the temperature of the medium remains constant, the signal supplied from the thermistor 2» for measuring the speed to the second adder g changes, but the signal supplied from the first adder 2 does not change. The voltage change caused by the change in only the speed is amplified and the signal at the output voltage terminal g changes.
V případe, že sa zmenia rýchlosť i teplota súčasne, změní sa napátie na oboeh termistorech. Zesilněná změna napátia na termistore 2 ne meranie teploty sa v druhom sumátore g odčítá od změny napátia na termistore £ na meranie rýchloati a rozdiel zmien napatí na svorke g výstupného napátia odpovedá len zaene rýchlosti média.If the speed and temperature change simultaneously, the voltage on both thermistors will change. The amplified voltage change on thermistor 2 for temperature measurement is subtracted in the second adder g from the voltage change on thermistor £ for speed measurement, and the difference in voltage changes on terminal g of the output voltage corresponds only to the change in the medium speed.
Interval hodndt teplit/ v ktorom toto zapojenie kompenzuje vplyv teploty ae napátie na žeravenom termistore 2 na meranie rýchlosti je súčasne intervalem teplet, v ktorom termistory majú lineárnu závislost odporu od teploty. V súčasnosti sú známe lineárně termistory v rozsahoeh teplít od -55 do >00 °C.The temperature range in which this circuit compensates for the influence of temperature and the voltage on the heated thermistor 2 on the speed measurement is also the temperature range in which thermistors have a linear dependence of resistance on temperature. Currently, linear thermistors are known in the temperature range from -55 to >00 °C.
Interval rýchlosti tekutin, v ktorom možno daným zapojením merať, je pre plyny 0,001 m/s až 150 m/s a pre kvapaliny 0,000 1 m/s až 15 m/s.The fluid velocity range in which the given connection can be measured is 0.001 m/s to 150 m/s for gases and 0.000 1 m/s to 15 m/s for liquids.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS836078A CS233234B1 (en) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | Connections to measure local velocity of flowing media |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS836078A CS233234B1 (en) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | Connections to measure local velocity of flowing media |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS607883A1 CS607883A1 (en) | 1984-04-16 |
| CS233234B1 true CS233234B1 (en) | 1985-02-14 |
Family
ID=5407009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS836078A CS233234B1 (en) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | Connections to measure local velocity of flowing media |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS233234B1 (en) |
-
1983
- 1983-08-19 CS CS836078A patent/CS233234B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS607883A1 (en) | 1984-04-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3754442A (en) | Temperature measuring system producing linear output signal from non-linear sensing resistance | |
| CA2660896A1 (en) | Universal sensor controller for a thermal anemometer | |
| CA2426908A1 (en) | Corrosivity measurement device with temperature compensation | |
| CA1193471A (en) | Non-intrusive thermal power monitor and method | |
| US4843881A (en) | Fluid flow sensor system | |
| US4781065A (en) | Solid-state anemometers and temperature gauges | |
| JP2020508473A (en) | Thermocouple temperature sensor with cold junction compensation | |
| US2759354A (en) | Isothermal systems for gas analysis | |
| US3651696A (en) | Linearized resistance bridge circuit operable in plurality from a common power supply | |
| US3731187A (en) | Temperature compensated fouling measuring method and apparatus | |
| GB2297164A (en) | Arrangement for measuring the through-flow in a fluid channel | |
| US4282753A (en) | Combination absolute and differential temperature system | |
| CS233234B1 (en) | Connections to measure local velocity of flowing media | |
| US6107861A (en) | Circuit for self compensation of silicon strain gauge pressure transmitters | |
| CN213022006U (en) | Female temperature measurement system that arranges based on thermocouple cold junction compensation | |
| CN112857493B (en) | Lead resistance elimination circuit and thermal mass flowmeter | |
| CN109564139A (en) | Sensor device | |
| Morrison | Effects of fluid property variations on the response of hot-wire anemometers | |
| RU2034248C1 (en) | Device for measuring temperature | |
| CA1251948A (en) | Improvements relating to solid state anemometers and temperature gauges | |
| EP0161906A2 (en) | Improvements relating to solid-state anemometers and temperature gauges | |
| KR100262225B1 (en) | A measurement circuit of flow rate | |
| CN110174125A (en) | A kind of Sensor Temperature Compensation circuit | |
| Sherif | On the propagation of random errors of constant-temperature anemometers in nonisothermal flows | |
| JP2879256B2 (en) | Thermal flow meter |