PL175092B1 - Sposób kompensacji temperaturowej mostkowego termoanemometru stałotemperaturowego oraz mostkowytermoanemometr stałotemperaturowy skompensowany temperaturowo - Google Patents

Abstract

2. Mostkowy termoanemometr stałotemperaturowy skompensowany temperaturowo, pracujący w układzie mostkowym zawierającym w jednej gałęzi mostka czujniki termoanemometryczny, a w drugiej czujnik kompensacji temperatury, znamienny tym, że czujnik termoanemometryczny (1) połączony jest szeregowo z pierwszym rezystorem (2), którego drugi koniec podłączony jest do wyjścia regulatora (3) i wejścia wzmacniacza (4) o wzmocnieniu 1/k, którego wyjście połączone jest za pośrednictwem drugiego rezystora (5) z czujnikiem kompensacji temperaturowej (6) i jednym wejściem sumatora (7), do którego drugiego wejścia dołączone jest wyjście drugiego wzmacniacza (8) o wzmocnieniu 1/k znajdującego się na wyjściu czujnika termoanemometrycznego (1), a wyjście sumatora (7) połączone jest z wejściem regulatora (3), a ponadto zaciski pierwszego rezystora (2) połączone są z wejściami wzmacniacza różnicowego (9), którego wyjście stanowi wyjście układu.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób kompensacji temperaturowej mostkowego termoanemometru stałotemperaturowego oraz termoanemometr stałotemperaturowy skompensowany temperaturowo.

W znanych rozwiązaniach kompensację temperaturową termoanemometru stałotemperaturowego zapewnia dodatkowy czujnik temperatury stanowiący jeden z rezystorów mostka stałotemperaturowego.

Znany jest skompensowany temperaturowo termoanemometr stałotemperaturowy, w którym w jednej gałęzi mostka umieszczony jest czujnik termoanemometryczny, a w drugiej - dodatkowy kompensacyjny czujnik temperatury, którego rezystancja jest wielokrotnie większa od rezystancji czujnika termoanemometrycznego. Prąd płynący przez czujnik temperatury jest więc mały w porównaniu z prądem czujnika termoanemometrycznego i nie ogrzewa go w sposób istotny. Oba czujniki umieszczone są w badanym przepływie. W układzie takim kompensacja temperaturowa sygnału wyjściowego z termoanemometru realizowana jest poprzez utrzymanie stałego współczynnika nagrzania czujnika termoanemometrycznego względem temperatury badanego medium, mierzonej czujnikiem kompensacyjnym.

Zgodnie z wynalazkiem sposób kompensacji temperaturowej mostkowego termoanemometru stałotemperaturowego pracującego w układzie mostkowym z czujnikiem termoanemometrycznym i czujnikiem kompensacji temperaturowej, polega na tym, że napięcie zasilające gałąź zawierającą czujnik kompensacji temperaturowej obniża się k-krotnie w stosunku do na175 092 pięcia zasilającego gałąź zawierającą czujnik termoanemometryczny, a jednocześnie obniża się również k-krotnie napięcie z czujnika termoanemometrycznego. Napięcia z czujników kompensacji temperaturowej i termoanemometrycznego porównuje się w układzie pomiaru niezrównoważenia mostka, a napięciem niezrównoważenia mostka steruje się regulator prądu zasilającego mostek, aż do osiągnięcia stanu równowagi

Mostkowy termoanemometr stałotemperaturowy skompensowany temperaturowo, według wynalazku, zawiera czujnik termoanemometryczny połączony szeregowo z pierwszym rezystorem, którego drugi koniec podłączony jest do wyjścia regulatora i wejścia wzmacniacza o wzmocnieniu l/k. Wyjście tego wzmacniacza połączone jest za pośrednictwem drugiego rezystora z czujnikiem kompensacji temperaturowej i jednym wejściem sumatora, do którego drugiego wejścia dołączone jest wyjście drugiego wzmacniacza o wzmocnieniu l/k znajdującego się na wyjściu czujnika termoanemometrycznego. Wyjście sumatora połączone jest z wejściem regulatora. Zaciski pierwszego rezystora połączone są z wejściami wzmacniacza różnicowego, którego wyjście stanowi wyjście układu.

Układ według wynalazku realizuje funkcję termoanemometru stałotemperaturowego, w którym realizowana jest kompensacja temperaturowa sygnału wyjściowego z termoanemometru poprzez utrzymanie stałego współczynnika nagrzania czujnika termoanemometrycznego względem temperatury badanego medium, mierzonej czujnikiem kompensacyjnym, przy czym rezystancja tego czujnika może mieć dowolną wartość. Poprzez dobór współczynnika k można ograniczyć prąd czujnika kompensacyjnego do takiej wartości, która nie powoduje grzania go w sposób istotny. Pozwala to na stosowanie czujnika kompensacji temperaturowej o małej rezystancji, porównywalnej z rezystancją czujnika termoanemometrycznego. Dzięki temu obszar pomiarowy skompensowanej temperaturowo sondy termoanemometrycznej może być znacznie mniejszy niż w dotychczasowych rozwiązaniach, a konstrukcja sondy uproszczona.

Przedmiot wynalazku zostanie bliżej objaśniony na przykładzie wykonania uwidocznionym na rysunku, który przedstawia schematycznie mostkowy termoanemometr stałotemperaturowy skompensowany temperaturowo.

Termoanemometr stałotemperaturowy skompensowany temperaturowo zbudowany jest z czujnika termoanemometrycznego 1 połączonego szeregowo z rezystorem 2, którego drugi koniec podłączony jest do wyjścia regulatora 3 i wejścia wzmacniacza 4 o wzmocnieniu l/k. Wyjście tego wzmacniacza połączone jest za pośrednictwem drugiego rezystora 5 z czujnikiem kompensacji temperaturowej 6 i jednym wejściem sumatora 7, do którego drugiego wejścia dołączone jest wyjście drugiego wzmacniacza 8 o wzmocnieniu l/k znajdującego się na wyjściu czujnika termoanemometrycznego 1. Wyjście sumatora 7 połączone jest z wejściem regulatora 3. Zaciski pierwszego rezystora 2 połączone są z wejściami wzmacniacza różnicowego 9, którego wyjście stanowi wyjście układu.

Rezystor 2 zasilany jest napięciem wyjściowym regulatora 3. Napięcie to obniżone k-rotnie we wzmacniaczu 4 zasila poprzez szeregowy rezystor 5 czujnik kompensacji temperaturowej 6. Napięcie z czujnika kompensacji temperaturowej jest porównywane w sumatorze 7 z obniżonym k-krotnie we wzmacniaczu 8 napięciem z czujnika termoanemometrycznego 1 Napięcie niezrównoważenia mostka z sumatora 7 steruje pracą regulatora 3, którego zadaniem jest zasilanie mostka takim napięciem, aby znajdował się on możliwie blisko stanu równowagi. Sygnałem wyjściowym z układu jest napięcie na rezystorze 2 proporcjonalne do prądu czujnika termoanemometrycznego 1 wzmocnione we wzmacniaczu różnicowym 9. Napięcie to może być przetworzone na proporcjonalne do mierzonej prędkości przepływu w linearyzatorze 10.

175 092

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób kompensacji temperaturowej mostkowego termoanemometru stałotemperaturowego, pracującego w układzie mostkowym z czujnikiem termoanemometrycznym i czujnikiem kompensacji temperaturowej, znamienny tym, ze napięcie zasilające gałąź zawierającą czujnik kompensacji temperaturowej (6) obniża się k-krotnie w stosunku do napięcia zasilającego gałąź zawierającą czujnik termoanemometryczny (1), a jednocześnie obniża się również k-krotnie napięcie z czujnika termoanemometrycznego (1), przy czym napięcia z czujników kompensacji temperaturowej (6) i termoanemometrycznego (1) porównuje się w układzie pomiaru niezrównoważenia mostka (7), a napięciem niezrównoważenia mostka steruje się regulator (3) prądu zasilającego mostek, aż do osiągnięcia stanu równowagi.

2. Mostkowy termoanemometr stałotemperaturowy skompensowany temperaturowo, pracujący w układzie mostkowym zawierającym w jednej gałęzi mostka czujniki termoanemometryczny, a w drugiej czujnik kompensacji temperatury, znamienny tym, że czujnik termoanemometryczny (1) połączony jest szeregowo z pierwszym rezystorem (2), którego drugi koniec podłączony jest do wyjścia regulatora (3) i wejścia wzmacniacza (4) o wzmocnieniu 1/k, którego wyjście połączone jest za pośrednictwem drugiego rezystora (5) z czujnikiem kompensacji temperaturowej (6) i jednym wejściem sumatora (7), do którego drugiego wejścia dołączone jest wyjście drugiego wzmacniacza (8) o wzmocnieniu 1/k znajdującego się na wyjściu czujnika termoanemometrycznego (1), a wyjście sumatora (7) połączone jest z wejściem regulatora (3), a ponadto zaciski pierwszego rezystora (2) połączone są z wejściami wzmacniacza różnicowego (9), którego wyjście stanowi wyjście układu.