CS233290B1

CS233290B1 - Gauge sensor flowing through the wall with liquid

Info

Publication number: CS233290B1
Application number: CS887183A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Tesar
Original assignee: Vaclav Tesar
Priority date: 1983-11-29
Filing date: 1983-11-29
Publication date: 1985-02-14

Abstract

Vynález se týká snímače měřidla obtékání stěny tekutinou s vírovou komůrkou (3) vytvořenou pod povrchem (1) stěny a propojenou s prostorem nad povrchem (1) stěny komunikačním okénkem (2) umístěným na obvodu (31) vírové komůrky (3), která je uspořádána jako plochá, nízká válcová dutina s výškou nižší než průměr a její osa (301) rotační symetrie je rovnoběžná s povrchem (1) stěny. Ve vírové komůrce (3) je umístěn nejméně jeden termistor, například první termistor (4), jehož teplotně citlivá část je umístěna mezi osou (301) rotační symetrie vírové komůrky (3) a obvodem (31) vírové komůrky (3) a první termistor (4) je napojen na elektrické vyhodnocovací obvody, spojené s výstupem měřidla. Ve vírové komůrce (3) může být umístěn druhý termistor (5), jehož teplotně citlivá část leží v oblasti osy (301) rotační symetrie vírové komůrky (3) . První termistor (4) je napojen svými vývody na elektrický napájecí » zdroj spolu v sérii s nim zapojeným prvním pracovním resistorem (6) a druhý termistor (5) je zapojen na elektrický napájecí zdroj spolu se sériovým druhým * pracovníkem resistorem (7), přičemž k elektrickému napájecímu zdroji jsou paralelně připojeny první termistor (4) a druhý termistor (5) i první pracovní resistor (6) a druhý pracovní resistor (7).The invention relates to a sensor for measuring the flow of fluid around a wall with a vortex chamber (3) formed below the surface (1) of the wall and connected to the space above the surface (1) of the wall by a communication window (2) located on the periphery (31) of the vortex chamber (3), which is arranged as a flat, low cylindrical cavity with a height lower than the diameter and its axis (301) of rotational symmetry is parallel to the surface (1) of the wall. At least one thermistor is located in the vortex chamber (3), for example a first thermistor (4), the temperature-sensitive part of which is located between the axis (301) of rotational symmetry of the vortex chamber (3) and the periphery (31) of the vortex chamber (3), and the first thermistor (4) is connected to electrical evaluation circuits connected to the output of the meter. A second thermistor (5) may be located in the vortex chamber (3), the temperature-sensitive part of which lies in the region of the axis (301) of rotational symmetry of the vortex chamber (3). The first thermistor (4) is connected by its terminals to an electrical power supply together with a first working resistor (6) connected in series with it, and the second thermistor (5) is connected to an electrical power supply together with a second working resistor (7) in series, whereby the first thermistor (4) and the second thermistor (5) as well as the first working resistor (6) and the second working resistor (7) are connected in parallel to the electrical power supply.

Description

Vynález se týká snímače měřidla ebtěkání stěny tekutinou, jehož úkolem je zjiálovat, zda a jak je ebtékána tekutinou určitá stěna, přičemž může jíž · stanovení směru neb· charakteru obtékání, například zda jde · proudění laminární nebe turbulentní. Jde · taková zařízení, u nichž okolnosti, například «hled na energetické ztráty při «Vtékání neb· požadavek možnosti pohybu těles nad ebtékaným povrchem zabraňují ternu, aby nad obtékanou stěnu vystupovala sonda k měření rychlosti a zmíněné zjiělování se převádí měřením tečaáno napětí v tekutině těsmě u obtékané stěny, předmět vynálezu se týká takevých zařízení k měření tečněli· napětí, které mají generevat elektrický výstupní signál.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluid flow meter for detecting whether or not a wall is flowing through the fluid, wherein the direction or nature of the flow can be determined, for example, whether the flow of the laminar or turbulent flow. These are devices in which circumstances, such as «looking at energy losses at« infiltration or »the requirement for the ability of bodies to move above the surface to be flowed, prevent the tern from protruding the velocity measuring probe above the wall to be flowed. In the case of a wall to be flown, the present invention relates to such tangential voltage measuring devices to generate an electrical output signal.

Úloha měření tečnéhe napětí byla d· nedávné deby převážně výlučnou záležitestí laboratorních experimentů v oboru aerodynamiky neb· hydrodynamiky. Byl· přitom typické, že použité snímače měly charakter laboratorních·přístrojů, nevhodných pro upotřebení v provozu. Ukazuje se věak, Že 8 vhodným snímačem může být měřidlo obtékání stěny založené na vyhodnocování tečného napětí velmi vhodným vstupním členem řídicích systémů nebo systémů pro provozní diagnostiku funkce strojů za chodu. Měřením tečného napětí je možné získat například informace o tom, zda proudění vykazuje tendenci k separaci, to je odtržení od obtékané stěny, což jsou rozhodující informace pro řídící systém ovládající průtok v difusorech, ftinkci lopatkových čerpadel nebe let letadel, nebol separace v difuzoru na lopatkách lopatkových strojů nebo na křídle letadla vede k nežádoucím a nebezpečným provozním stavům, jímž takový řídicí systém musí zabránit.The task of measuring tangential stress has recently been largely the exclusive concern of laboratory experiments in the field of aerodynamics or hydrodynamics. It was typical that the sensors used were in the nature of laboratory devices unsuitable for use in operation. It has been shown, however, that 8 a suitable sensor may be a wall-leak gauge based on the evaluation of the tangential voltage, a very suitable input for control systems or systems for operational diagnostics of machine function on the fly. By measuring the tangential voltage, it is possible to obtain information, for example, on whether the flow tends to separate, i.e. tear-off from the bypass wall, which is crucial for the control system controlling the flow in diffusers, of turbomachines or on the wing of an aircraft leads to undesirable and dangerous operating conditions which such a control system must prevent.

Dnes se měření tečného napětí při požadavku elektrického výstupního signálu provádí obvykle na principu tepelné analogie.Today, the measurement of the tangential voltage at the request of the electrical output signal is usually carried out on the principle of thermal analogy.

- 2 233 290- 2 233 290

Na povrch stěny, která musí být z elektricky a ebvykle i tepelně izolujícího materiálu, je vakuevě napařen kevevý film e nepatrné tleuštce, který se epatří kentakty a je pak edperevě ohříván průchodem elektrického preudu. Obtékání tekutineu způeebuje edved tepla z filmu, který je v seuvislesti a hedneteu působícího tečnéhe napětí v tekutině těsně u stěny. Změna tečnéhe napětí tedy způsobí změnu teplety filmu a tím i změnu elektrickéhe edperu mezi kentakty. Tate změna edperu se vyhednecuje ebvyklými prestředky nebe je film svými kentakty zapejen ve zpětnevazební smyčce servekempensáteru, v takevém zapájení je naepak tepleta filmu udržována na konstantní hednetě a výstupním signálem je pak velikest přecházejícíhe elektrickéhe preudu, který tute stáleu tepletu zajistí. Ochlazevání ehřívanéhe kevevéhe filmu v zásadě způsobuje jen nepatrné změny edperu, řádu setin ehmu. Měření takte malých změn je mimeřádně ebtížneu úleheu, nebal se prejevi rušivými vlivy, například změny kentaktních odporů ve spějich ebvedů. Zejména jseu prehlémy s převedením přívedů, jimiž se de kevevéhe filmu přivádí jím přecházející elektrický preud. Film sám je mechanicky velice cheulestivý, při prevezních měřeních mime laberateř by snadné mehle dejít k jehe peruěení, tedy i nepatrné perušení znamená evšem změnu jehe edperu, při náhedném detyku pevných těles. Ostatně měření mime laberateř je ebtížné již tím, že k vyhednecevání malých edperevých změn vyžaduje nérečneu a draheu aparaturu. Při převezu se snadné může stát, že se na film nalepí částice nečistet unášených tekutinou, cež evšem ihned vede ke zkreslení měřeného údaje, nebol se změní podmínky přestupu tepla z filmu. Jde-li například e organické nečistoty, například textilní prach a hmyz, může vzhledem k teplotě filmu dejít k jejich změknutí a přilepení k povrchu, při laboratorních měřeních se může počítat s «čistěním, provozní podmínky te však neumožňují. Problémy jsou ostatně již s tím, že analogie mezi sdílením tepla a tečným napětím, o níž se takový přístup opírá, je komplikovaná a vyžaduje dodržení určitých podmínek. Například při měření tekutin, jejichž složení ee za provozu mění nebe při měřeních během nichž se mění teplota tekutiny nebe stěny vyžadují zvláštní měření poruchových vlivů a zavedení korekcí, což celou otázku dále ještě více komplikuje.On the surface of the wall, which must be made of an electrically and usually also heat-insulating material, is a vacuum film of a thin film of a slight thickness, which is covered by kentacts and is then heated by the passage of electric current. The flowing of the fluid causes heat dissipation from the film that is adjacent to and causes a tangential stress in the fluid close to the wall. Thus, changing the tangential voltage causes a change in the film jaws and thus a change in the electrical edper between the kentacts. Tate change of edper is faded out by the usual means of heaven, the film with its kentacts is embedded in the feedback loop of the servekempensater, in such a soldering, however, the film's heat is kept constant and the output signal is then the magnitude of the transition electric power. The cooling of the ehřívanéhe kevevéhe film essentially causes only minor changes to the edper, the order of hundredths of ehm. Measurement of such small changes is extremely difficult, it was not disturbing, for example, changes in kentact resistance in ebvedus. In particular, there are trouble with the transfer of the ropes through which the pre-existing electric preud is fed to the film. The film itself is mechanically very cheulestive, when taking measurements of mime laberateř it would be easy to go to the needle of the warp, so even a slight disturbance means a change of the jeher edper, when sudden detection of solid bodies. Indeed, the measurement of mime laberateř is difficult because it requires a non-recurrent and expensive apparatus in order to accommodate small edperevial changes. During transport, it can easily happen that particles of impurities entrained in the fluid adhere to the film, but this immediately leads to the measured data being distorted, as the heat transfer conditions of the film do not change. If, for example, organic impurities such as textile dust and insects are present, they may become soft and adhere to the surface due to the temperature of the film, but cleaning may be considered in laboratory measurements, but operating conditions do not allow this. Moreover, the problem is already that the analogy between heat transfer and the tangential stress on which such an approach is based is complicated and requires certain conditions to be respected. For example, when measuring fluids whose composition ee changes sky during operation, measurements during which the temperature of the fluid changes wall or walls require special disturbance measurements and the introduction of corrections, which further complicates the whole issue.

233 290233 290

- 3 Podle autorova dřivějšíha návrhu byl problém řešen uspořádáním převážně použitelného snímače a kuličkou obíhající ve víravé komůrce. Teta řešení má avšem nevýhody, které přináší použití pohyblivých součástek: údaj snímače se bude měnit podle polohy snímače v gravitačním poli nebo při zrychleném pohybu tělesa, na jehož stěně mé být obtékání tekutinou měřeno. Také nelze zcela vyloučit možné zaseknutí nebo ulpění kuličky třeba účinkem nečistot, které se dostanou mezi kuličku a stěnu vírové komůrky. Vzhledem k etrvačnosti pohybu kuličky nelze takovým uapařédéním také měřit nestacionární proudění, ale pouze proudění ustálené.According to the author's earlier design, the problem was solved by the arrangement of a predominantly usable sensor and a ball circulating in the swirl chamber. This solution, however, has the drawbacks of using moving parts: the sensor reading will vary according to the position of the sensor in the gravitational field or the accelerated movement of the body on whose wall fluid flow is to be measured. Also, it is not possible to completely eliminate the jamming or sticking of the ball, for example due to the impurities that get between the ball and the wall of the vortex chamber. Due to the inertia of the movement of the ball, it is also not possible to measure non-stationary flow, but only steady flow by such uapařédéním.

Uvedené nedostatky odstraňuje snímač měřidla obtékání stěny podle vynálezu, který aá rovněž vírovou komůrku vytvořenou pod povrchem stěny a propojenou s prostorem nad stěnou, kde proudí tekutina, prostřednictvím komunikačního okénka, zejména s komůrkou uspořádanou jako nízká válcové dutina β výškou menší než průměr, jejíž osa rotační symetrie je rovnoběžná s povrchem stěny. Podstata vynálezu spočívá v tom, že ve vírové komůrce je umístěn nejméně jeden termistor, například první termistor, jehož teplotmě'citlivá část je umístěna mezi osou rotační symetrie vírové komůrky a obvodem komůrky a první termistor je napojen na elektrické vyhodnocovací obvody, spojené s výstupem měřidla. Výhodné je uspořádání: podle vynálezu, u kterého je ve vírové komůrce umístěn ještě druhý termistor, jehož teplotně citlivá část leží v oblasti osy rotační symetrie vírové komůrky. Výhodné je uspořádání se dvěma termistory, při němž je první termistor napojen svými vývody na elektrický napájecí zdroj spolu v sérii β ním zapojeným prvním pracovním resistorem a druhý termistor je zapojen na elektrický napájecí zdroj spolu se sériovým druhým pracovním resistorem, přičemž k elektrickému napájecímu zdroji jsou paralelně připojeny první termistor a druhý termistor, i první pracovní resistor a druhý pracovní resistor.These drawbacks are overcome by a wall flow meter according to the invention which also has a vortex chamber formed below the wall surface and communicating with the space above the wall where the fluid flows through a communication window, in particular with a chamber arranged as a low cylindrical cavity β height less than diameter. the rotational symmetry is parallel to the wall surface. The invention is characterized in that at least one thermistor is disposed in the vortex chamber, for example a first thermistor whose temperature-sensitive part is located between the rotational symmetry axis of the vortex chamber and the chamber circuit and the first thermistor is connected to electrical evaluation circuits connected to the meter output. . The arrangement according to the invention is advantageous in which a second thermistor is arranged in the vortex chamber, the temperature-sensitive part of which lies in the region of the axis of rotation of the vortex chamber. Preferably, the two thermistors are arranged in which the first thermistor is connected by its terminals to an electrical power supply together in series with a β-connected first working resistor and the second thermistor is connected to an electrical power supply together with a serial second working resistor, the first thermistor and the second thermistor, the first working resistor and the second working resistor are connected in parallel.

Také snímač podle vynálezu je založen na měření změn elektrického odporu. Namísto choulostivého napařeného tenkého kovového filmu se však vyšetřují odporové změny v běžných, dostupných., hromadně vyráběných, levných termistorech. Ty jsou dalek» citlivějThe sensor according to the invention is also based on the measurement of changes in electrical resistance. Instead of delicate vapor deposition, however, resistance changes in conventional, affordable, mass-produced, cheap thermistors are investigated. These are far more sensitive

- 4 233 290 čí než kovový materiál a jsou mechanicky nesrovnatelně odolnější. Využívá se uspořádání s vírovou komůrkou, ve které jsou termistory umístěny, nevystupují nad povrch obtékaný tekutinou a nenarušují tedy proudění, například u snímače použitého k detekci přechodu mezně vrstvy do turbulence nebo k detekci tendence této vrstvy k odtržení jakékoliv i drobné součástky vystupující nad obtékaný povrch mohou vzhledem k nestabilitě proudění v těchto situacích vyvolat předčasný přechod nebo předčasné odtržení, jaká by nenastaly bez přítomnosti snímače nebo sondy vystupující nad povrch. U uspořádání podle vynálezu žádné takové nad povrch vystupující součástky nejsou, není zde ani nic, co by bylo překážkou pohybu nějakých součástek podél povrchu. Ve vírové komůrce jsou termistory poměrně dobře chráněny před různými nepříznivými vlivy. Přitom na rozdíl od dříve známého snímače s vírovou komůrkou a kuličkou má snímač podle vynélezu výhody plynoucí z toho, že nemá žádné mechanické pohybující se součástky. Jaou také známé snímače tečného napětí s vírovou komůrkou, u nichž indukovaný vírový pohyb v komůrce je detekován papříklad piezometrickým čidlem. Ovšem při uvažovaném provozním použití jako vstupního členu diagnostického nebo řídicího systému má takové uspořádání nevýhodu, že ke generaci elektrického signálu pre centrální obvody takového systému jsou nezbytné pneumatickoelektrické nebo obecně fluidoelektrické převodníky. Výhodou uspořádání podle vynálezu naproti tomu je, že signál z termistorů je přímo k dispozici v žádoucí elektrické formě, což znamená větší jednoduchost a z ní vyplývající větší spolehlivost a nižší cenu.- 4,233,290 or metal, and are mechanically incomparably durable. A vortex chamber arrangement is used in which the thermistors are located, do not protrude above the liquid-wrapped surface and thus do not interfere with the flow, for example in a sensor used to detect the boundary layer transition to turbulence or tear layer tearing to tear any small parts protruding they may cause premature transition or premature tearing, such as would not occur without the presence of a sensor or probe rising above the surface, due to flow instabilities in these situations. In the arrangement according to the invention, there are no such components extending above the surface, nor is there any obstacle to the movement of any components along the surface. In the vortex chamber, the thermistors are relatively well protected from various adverse effects. In contrast to the prior art vortex chamber and ball sensor, the sensor according to the invention has the advantages of having no mechanical moving parts. There are also known vortex chamber tangential voltage sensors in which induced vortex movement in the chamber is detected, for example, by a piezometric sensor. However, in the intended operational use as an input to a diagnostic or control system, such an arrangement has the disadvantage that pneumatic-electric or generally fluido-electric converters are necessary to generate an electrical signal for the central circuits of such a system. An advantage of the arrangement according to the invention, on the other hand, is that the signal from the thermistors is directly available in the desired electrical form, which means greater simplicity, resulting in greater reliability and lower cost.

Vynález a jeho účinky jsou blíže vysvětleny na popisu příkladu jeho provedení pomocí výkresu, na němž obr. 1 představuje v Částečném řezu prostorový pohled na snímač měřidla obtékání stěny tekutinou podle vynélezu a obr. 2 představuje snímač měřidla obtékání stěny tekutinou podle vynálezu, opatřený dvěma termistory, včetně elektrického propojení termistorů.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention and its effects are explained in more detail by way of example with reference to the drawing in which: FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a fluid flow meter according to the invention; and FIG. , including electrical connection of thermistors.

Snímač měřidla obtékání stěny tekutinou podle vynálezu má vytvořenou vírovou komůrku 2. pod povrchem 1 stěny. Vírová komůrka 2 je propojena s prostorem nad povrchem 1 stěny komunikačnímThe fluid flow meter of the wall of the present invention has a vortex chamber 2 below the wall surface 1. The vortex chamber 2 is connected to the space above the surface 1 of the communication wall

- 5 233 290 okénkem 2» umístěný· na «bradu 51 vírové keaůrky 2» která je uspořádána například jak· plechá, nízká válcové dutina a výškou nižší než průměr a je například umístěna tak, že její esa 501 retační symetrie je rovnoběžná s povrchem 1 stěny. Ve vírové komůrce 2 je umístěn nejméně jeden termistor, například první termistor 4, jehož teplotně citlivá část je umístěna mezi oseu 501 rotační symetrie vírevé keaůrky 2 · ebvedem 51 vírevé komůrky 2 v oblasti napojení prvního termistoru £ na elektrické vyhodnocovací obvody spojené s výstupem měřidla.5,233,290 through a window 2 »positioned on a« chin 51 of a vortex chamber 2 »which is arranged, for example, as a sheet metal, a low cylindrical cavity and a height lower than diameter and is positioned such that its ace 501 retention symmetry is parallel to the surface 1 walls. In the vortex chamber 2 there is at least one thermistor, for example a first thermistor 4, the temperature-sensitive part of which is located between the rotational symmetry axis 501 of the vortex chamber 2 and the vortex chamber 51 in the region of connection of the first thermistor 6 to the electrical evaluation circuits connected to the meter output.

Ve vírevé kemůrce 2 může být umístěn druhý termistor 2» jehež teplotně citlivá část leží v oblasti esy 501 retační symetrie vírevé komůrky 2· ^Paic první termistor 4 je napojen svými vývody na elektrický napájecí zdroj spolu v sérii s ním zapojeným prvním pracovním, resistorem 6 a druhý termistor 2 J® zapojen na elektrický napájecí zdroj spolu se sériovým, druhým pracovním resistorem 2· K elektrickému napájecímu zdroji jsou paralelně připojeny první termistor 4 a druhý termistor 2» i první pracovní resistor 6 a druhý pracovní resistor 2·A second thermistor 2 may be placed in the turbulent chamber 2, the temperature-sensitive part of which lies in the region of the ace 501 of the swirl symmetry of the swirl chamber 2. The ^Paic first thermistor 4 is connected to its power supply in series with the first working resistor 6 and second thermistor 2 J® connected to power supply together with serial, second working resistor 2 · First thermistor 4 and second thermistor 2 »and first working resistor 6 and second working resistor 2 are connected in parallel to the electric power supply ·

Snímač je použit v měřidle tečného napětí na obtékané stěně, které je částí řídícího systému ovládajícího proudění tekutiny. Hodnota tečného napětí se například podstatně, téměř skokem zvětšuje nastévá-li v daném místě, kde je snímač umístěn, přechod de turbulence, a naopak tečné napětí klesá k nule, blíží-li se k danému místu poloha bodu odtržení. Také změna směru 10 proudění se projeví změnou výstupního signálu vzhledem k výrazné směrové citlivosti snímače. Snímač je vestavěn pod povrch 1 obtékané stěny. Jeho nej důležitější částí je vírová komůrka 2» ¹¹⁰ obrázku provedená jak· nízká, plochá dutina válcového tvaru, orientovaná tak, že její osa (retační symetrie^QlJ.ig rovné běžně s tečnou k povrchu 1 obtékané stěny v daném místě. Vírová komůrkáfje propojena s prostorem nad povrchem 1 obtékané stěny komunikačním okénkem 2, což je jednoduše výřez na obvodě vířivé komůrky 2· •li proudění směr 10 naznačený na obr. 1 šipkami, vytvoří se ve vírevé komůrce 2 indukované vírevé proudění 50: jde · retační pohyb tekutiny kolem osy 501 v rotační symetrie. Na ose 501 retač- 6 233 290 ní symetrie je evšem rychlest teheto pohybu nulové a zvětšuje se směrem k obvodu 51 vírové komůrky 2» V blízkosti obvodu 21 vírové komůrky 2 evšem rychlost tohoto indukovaného vírového proudění 50 zase klesá s tím, jak jo tekutina brzděna třením o obvodovou stěnu·The sensor is used in a tangential voltage meter on the bypass wall that is part of a fluid flow control system. For example, the value of the tangential voltage increases substantially, almost suddenly, when a de-turbulence transition occurs at a given location where the sensor is located, and vice versa, the tangential voltage decreases to zero when the position of the tear-off point approaches the location. Also, a change in flow direction 10 results in a change in the output signal due to the significant directional sensitivity of the sensor. The sensor is installed under the surface 1 of the wall to be flown. Its most important part is the vortex chamber 2, ^110, shown as a low, flat, cylindrical cavity oriented so that its axis (retention symmetry Q Qlig rov) is normal to the tangent to the surface 1 of the bypass wall at a given location. with the space above the surface 1 of the wall to be circulated through the communication window 2, which is simply a cut-out at the periphery of the swirl chamber 2; if the flow direction 10 indicated by the arrows in FIG. 1 is induced, swirl 50 induced in the swirl chamber 2; However, the velocity of this motion is zero on the axis 501 of the returning symmetry 6 233 290 and increases towards the periphery 51 of the vortex chamber 2, but near the periphery 21 of the vortex chamber 2 the velocity of this induced vortex flow 50 decreases again. how the fluid is braked by friction against the peripheral wall ·

Je naznačeno uspořádání se dvěma termistory, prvním termistorem £ a druhým termisterem 2· Přitom první termistor £ je určen k vlastní detekci intensity indukovaného vírového proudění 50» Druhý termistor 2 slouží ke kompensaci různých parasitních vlivů, a tím umožňuje zvětšit citlivost snímače bez zatížení signálu chybovými složkami, jako je například změna edperu prvního termistoru vlivem změny sležení tekutiny nebe změny teploty tektutiny ve vírové komůrce 2· Samozřejmě pre jednodušší aplikace, kde třeba nejde e měření velikosti působícího tečného napětí, ale pauze e detekci přítomnosti výrazných změn způsobených odtržením proudění, by postačil termistor jediný· Termistory jsou evšem levné součástky a zvětšení ceny použitím dvou termistorů není nijak výrazné. První termistor £ je umístěn mezi osou 501 rotační symetrie vírové komůrky 2 * obvodem 51 vírové komůrky 2» tedy v místech, kde má indukované vírevé proudění 50 největší rychlost a projevuje se nejvyšším echlazevacím účinkem na první termistor £, mírně ohřívaný průchodem elektrického proudu. Vzhledem κ velké teplotní závislosti polovodičového materiálu, z něhož jsou termistory zhotoveny, může být zvýšení teploty oproti tekutině velmi nízké, půjde e tak nízkou teplotu, že nevyvolá měknutí a tím nalepování eventuálních organickýcn částie, které by se při unášení tekutinou dostaly až do blízkosti termistoru. Nepředpokládá se evšem, že by docházelo k. nějakému hromadění nečistet ve vírevé komůrce 2> nebol při rotaci tekutiny v ní působí na unášené částice odstředivé zrychlení, které má naopak tendenci vymrštit nečistoty ven komunikačním okénkem 2. Druhý termistor 2 je umístěn na ose 501 rotační symetrie indukovaného vírového proudění 50. které se přete u něj teplotními změnami neprojeví.An arrangement with two thermistors, a first thermistor 6 and a second thermistor 2 is indicated. The first thermistor 6 is designed to detect the intensity of the induced vortex flow 50 »The second thermistor 2 is used to compensate for various parasitic influences. components, such as the change of the first thermistor due to the change in fluid flow or changes in the temperature of the fluid in the vortex chamber 2 · Of course for simpler applications where the magnitude of the tangent stress is not measured but paused to detect significant changes due to flow stagnation thermistor only · Thermistors are cheap parts and price increase by using two thermistors is not significant. The first thermistor 6 is positioned between the axis of rotation symmetry of the vortex chamber 2 by the circumference 51 of the vortex chamber 2, i.e. where the induced vortex flow 50 has the highest velocity and exhibits the highest echlazing effect on the first thermistor. Due to the high temperature dependence of the semiconductor material of which the thermistors are made, the temperature increase over the fluid can be very low, going so low that it will not cause softening and therefore sticking any organic particles that would get close to the thermistor . It is not assumed that there will be any accumulation of impurities in the vortex chamber 2, or, as the fluid rotates there, centrifugal acceleration acts on the entrained particles, which in turn tends to eject impurities out of the communication window 2. the symmetry of the induced vortex flow 50 which is not reflected by temperature changes.

První termistor £ a druhý termistor 2 jsou zapojeny tak, že jaké výstupní napěíový rozdíl Uy na ©br. 2 se projeví rozdílyThe first thermistor 8 and the second thermistor 2 are connected such that what output voltage difference Uy on © br. 2 shows the differences

- 7 233 290 způsobené změnou teploty obou termistorů. Jak je naznačeno, je v použitém zapojení první termistor £ i druhý termistor 2 jedním svým vývodem uzeaěn, druhým je připejen na napájecí napětí Ug a eice první termieter £ je připejen přes první pracevní resister- 7 233 290 caused by a change in the temperature of both thermistors. As indicated, in the circuit used, the first thermistor 6 and the second thermistor 2 are grounded by one terminal, the second is connected to the supply voltage Ug and the first termieter 6 is connected via the first working resister.

6, kdežto druhý termieter £ je tímto vývedem připejen na napájecí zdrej přes druhý pracevní resieter J.6, while the second termieter 6 is connected to the power supply via the second working resieter J by this outlet.

Peklee teploty termisteru, například prvního termistoru způsebený echlazeváním rychleji proudící tekutinou, se prejeví poklesem jeho elektrického odporu. Spolu s prvním pracovním resisterem 6 ovšem první termistor £ vytváří napěťový dělič a pokles jeho odporu ovšem vede k ternu, že napětí na první výstupní sverce 46 klesne. Druhý termistor £ se ovšem nachází na eee 301 rotační symetrie a tedy v klidné tekutině, jeho edper se nezmění a tak na druhé výstupní sverce 57 bude vyšší napětí než na první výstupní sverce 46. Dostává se tak určitá velikest výstupníhe napěťového rozdílu Zl Uy.Peklee thermistor temperatures, such as the first thermistor caused by echlazing by a faster flowing fluid, result in a decrease in its electrical resistance. Together with the first working resister 6, however, the first thermistor 6 forms a voltage divider, and the drop in its resistance, however, leads to a voltage that the voltage at the first output terminals 46 drops. However, the second thermistor 6 is located at ee 301 of rotational symmetry and thus in a calm fluid, its edper is unchanged, and so the second output terminal 57 will have a higher voltage than the first output terminal 46. This gives a certain magnitude of the output voltage difference Z1y.

Samotný první teraister £ by ovšem reagoval změnou svéhe elektrického odporu i na změnu teploty tekutiny, i kdyby so detekované tečné napětí na povrchu obtékané stěny 1 nezměnilo. Zde se pak uplatní paralelně připojená druhá dvojice druhého termistoru 2 a druhého pracovního resisteru 2· Ohřátím prvníhe termistoru £ a druhého termisteru 2» způsobeným zvýšením teplety tekutiny se totiž sníží napěťový potenciál první výstupní svorky £6 a druhé výstupní svorky 57 a v principu by nemělo dojít ani ke změně výstupníhe napěťového rozdílu Δ Όχ. Vzhledem k faktorům, jako je nelinearita charakteristik prvníhe termisteru 4 a druhého termisteru aice k jisté nepatrné změně dojde, ale ta je zcela zanedbatelná ve srovnání 8 odezvou samotného jediného prvníhe termisteru £.However, the first teraister 6 itself would react by varying its electrical resistance to changing the temperature of the fluid even if the detected tangential stress on the surface of the bypass wall 1 did not change. Here, the second pair of the second thermistor 2 and the second working resistor 2 are applied in parallel. By heating the first thermistor 6 and the second thermistor 2 caused by the increase in fluid temperature, the voltage potential of the first output terminal 64 and the second output terminal 57 is reduced. the output voltage difference Δ Όχ will not change. Due to factors such as the non-linearity of the characteristics of the first thermister 4 and the second thermister a, however, a slight change will occur, but this is completely negligible compared to the response of the single first thermister £ alone.

Předpokládá se, že snímač reagující na tečné napětí na stěně způsobené při obtékání stěny tekutinou se může uplatnit jednak v aerodynamickém výzkumu, a to vzhledem k jeho sdělnosti proti dosavadním známým snímačům a» jména v průmyslovém výzkumu či při provozních měřeních, jednak nůže nalézt uplatnění jako čáet mě8 233 290 řidel průtoků procházejících potrubím, přičemž je výhodou, že vzhledem k tomu, že nevyčnívá nad obtékaný povrch, vykazuje naproste minimální tlakovou ztrátu, neporovnatelně menší než například průřezová měřidla průtoku· zejmána se však předpokládá, že bude použit v měřidlech tvořících vstupní členy mikroprocesorových řídicích a diagnostických systémů pro měření poměrů na křídlech letadel, na lopatkách turbin nebe kompresorů, v difuoořech a podobně·It is assumed that a sensor reacting to the wall tangential stress caused by fluid flowing through the wall can be used in aerodynamic research because of its communication with known transducers and in industrial research or in operational measurements, and can be used as It has the advantage that, since it does not protrude above the flowing surface, it exhibits an absolutely minimal pressure drop, incomparably smaller than, for example, cross-sectional flow meters. members of microprocessor control and diagnostic systems for measuring ratios on aircraft wings, turbine blades or compressor blades, diffusers, etc. ·

Claims

SCOPE OF THE INVENTION 233 290

Fluid flow sensor with a vortex chamber formed below the wall surface and communicating with a space above the wall surface through a communication window located at the periphery of the vortex chamber, which is arranged as a flat, low cylindrical cavity β lower than diameter and its axis of rotation symmetry parallel with a wall surface, characterized in that at least one thermistor, for example a first thermistor (4), whose temperature-sensitive part is located between the axis (501) of the rotational symmetry of the vortex chamber (3) and the lift (31) is arranged in the vortex chamber The vortex chamber (3) and the first thermister (4) are connected to the electrical evaluation circuits connected to the meter output.

A sensor according to claim 1, characterized in that a second thermistor (5) is located in the vortex chamber (5), the temperature-sensitive part of which lies in the region (301) of the retention symmetry of the vortex chamber (5).

Sensor according to claim 2, characterized in that the first thermister (4) is connected to the electric power supply together in series with a β-connected first working resistor (6) and the second thermistor (5) is connected to the electric power supply together The first thermistor (4) and the second thermistor (5) and the first working resistor (6) and the second working resistor (7) are connected in parallel to the electric power supply.