PL224740B1 - Termoanemometr - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest termoanemometr, mający zastosowanie w określaniu wartości prędkości przepływu powietrza w systemach wentylacyjnych, klimatyzacyjnych.

Znane są termoanemometry wykorzystujące zjawisko wymiany ciepła, które jest zależne od prędkości przepływającego medium. Stosuje się element pomiarowy o temperaturze wyższej od badanego medium. W znanych czujnikach termoanemometrycznych elementem pomiarowym i grzewczym jest rezystancyjny przetwornik temperatury nagrzewany prądem elektrycznym zasilanym z układu termoanemometrycznego.

Znane są elektroniczne termoanemometry z kompensacją temperatury medium przeznaczone do pomiaru prędkości przepływu medium, w których wykorzystuje się dodatkowy element pomiarowy temperatury do kompensacji temperaturowej.

Istotą wynalazku jest termoanemometr, który charakteryzuje się tym, że przewodnik ciepła połączony jest z czujnikiem temperatury z elektronicznym układem akwizycji i przetwarzania danych oraz z grzałką połączoną z układem zasilania, przy czym przewodnik ciepła i grzałka elektryczna osłonięte są termoizolatorem.

Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty technicznoużytkowe: uzyskano niski koszt składowych elementów - całego wyrobu, prosty sposób montażu, proste wytwarzanie, nie ma potrzeby stosowania skomplikowanego termoanemometrycznego układu zasilającego, prostotę konstrukcji - dekompozycja elementu grzewczego i elementu pomiarowego, stała moc grzania czujnika temperatury, uzyskano odporność na trudne warunki pracy, możliwość zachowania dobrej dynamiki układu przy uproszczonej konstrukcji, możliwość kompensacji wpływu temperatury przepływającego medium na wynik pomiaru, w aplikacjach wykrywających przekroczenie progu możliwość obrazowania odchylenia aktualnej wartości prędkości medium od progu, brak elementów ruchomych ulegających zużyciu, możliwość zastosowania w aplikacjach iskrobezpiecznych.

Wynalazek w przykładowym wykonaniu został przedstawiony w widoku na rysunku.

W termoanemometrze przewodnik ciepła 2 połączony jest z czujnikiem temperatury 4 z elektronicznym układem akwizycji i przetwarzania danych 1 oraz z grzałką 5 połączoną z układem zasilania 7. Przewodnik ciepła 2 i grzałka elektryczna 5 osłonięte są termoizolatorem 3.

Element pomiarowy temperatury 4 oraz grzałka elektryczna 5 połączone są nierozłącznie z przewodnikiem ciepła 2 np. klejem termoprzewodzącym. Zamontowana na przewodniku ciepła 2 grzałka elektryczna 5 wraz z przewodnikiem ciepła 2 jest szczelnie osłonięta termoizolatorem 3 od przepływającego medium. Na działanie medium wystawiony jest element pomiarowy temperatury 4 nie jest on osłonięty termoizolatorem. Grzałka elektryczna 5 zasilana jest z układu zasilającego 7. Element pomiarowy temperatury 4 jest połączony izolowanymi przewodami elektrycznymi z elektronicznym układem akwizycji i przetwarzania danych 1. Czujnik temperatury 7 jest połączony izolowanymi przewodami elektrycznymi z elektronicznym układem akwizycji i przetwarzania danych 1. Układ zasilający 7 powoduje przepływ prądu stałego I przez grzałkę elektryczną 5 i powoduje wydzielanie stałej mocy cieplnej przez grzałkę elektryczną 5. Przewodnik ciepła 2 pozwala na przekazanie mocy cieplnej z grzałki elektrycznej 5 do elementu pomiarowego temperatury 4. Przekazywana moc cieplna powoduje jednostajne ogrzewanie elementu pomiarowego temperatury 4. Osłona termoizolacyjna 3 wpływa na znaczne zmniejszenie utraty ciepła przez przewodnik ciepła 2 oraz grzałkę elektryczną 5. Utrata ciepła powodowana jest przez przepływające medium. Czujnik temperatury 6 mierzy temperaturę t₆ medium. Temperatura t₄ elementu pomiarowego temperatury 4 dla prędkości przepływającego medium V! równego zero, jest większa od temperatury medium t₆. Zwiększenie prędkości przepływającego medium V! powoduje zmniejszenie temperatury t₄ elementu pomiarowego temperatury 4. Elektroniczny układ akwizycji i przetwarzania danych 1 na podstawie pomiaru temperatury t₄ otrzymanego z elementu pomiarowego temperatury 4 wyznacza wartość prędkości przepływającego medium V₂, która jest funkcją V₂=f(t₄, t₆). Wartość V₂ jest bliska rzeczywistej wartości prędkości przepływającego medium V1.

Przykład zastosowania:

Termoanemometr ma zastosowanie do określania wartości prędkości przepływu powietrza w systemach wentylacyjnych, klimatyzacyjnych oraz do progowego określania wartości prędkości przepływu medium, dzięki taniej konstrukcji. Wynalazek pozwala na wielostopniowe prezentowanie

PL 224 740 B1 odchylenia wartości prędkości przepływu od progu, tzn. pokazuje zbliżanie do wartości progowej oraz jak bardzo próg został przekroczony.

Termoanemometr ma zastosowanie do określania wartości prędkości przepływającego medium w mało wymagających aplikacjach.

Claims (1)

1. Termoanemometr, znamienny tym, że przewodnik ciepła (2) połączony jest z czujnikiem temperatury (4) z elektronicznym układem akwizycji i przetwarzania danych (1) oraz z grzałką (5) połączoną z układem zasilania (7), przy czym przewodnik ciepła (2) i grzałka elektryczna (5) osłonięte są termoizolatorem (3).