PL68225B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: .Opublikowano: 15.IX.1973 68225 KI. 42o,15 MKP GOlp 5/12 Wspóltwórcy wynalazku: Bogdan Mac, Jan Kornacki Wlasciciel patentu: Instytut Wlókien Sztucznych i Syntetycznych, Lódz (Polska) Czujnik termoanemometryczny Przedmiotem wynalazku jest czujnik termoane¬ mometryczny do punktowych pomiarów predkosci przeplywu gazów.Do punktowych pomiarów predkosci przeplywu gazów stosowane sa czujniki termoanemometrycz- ne, w których rozgrzany pradem elektrycznym metalowy drucik chlodzony jest oplywajacym go gazem. Opornosc drucika zalezy od stopnia schlo¬ dzenia, przy czym stopien schlodzenia zalezny jest z kolei od predkosci przeplywu badanego gazu.Jak wynika z zasady dzialania tych czujników, charakterystyka czujnika termoanemometrycznego zalezy od temperatury omywajacego go gazu i w zwiazku z tym wskazania wiekszosci przyrzadów wspólpracujacych z czujnikiem zmniejszaja sie ze wzrostem temperatury. Przy pomiarach predkosci przeplywu gazu o zmiennej temperaturze otrzymu¬ je sie wiec niepewne wyniki, przy czym róznice miedzy tymi wynikami moga przekraczac nawet 100%.Istniejace uklady automatycznej kompensacji sa na ogól bardzo skomplikowane lub wymagaja sto¬ sowania czujników o zlozonej konstrukcji.Szereg przyrzadów posiada uklady kompensacji recznej opartej o wykonany oddzielnie pomiar tem¬ peratury. Czasami stosuje sie równiez przeliczanie wyników w oparciu o charakterystyki wzorcowa¬ nia przy róznych temperaturach oraz o przepro¬ wadzony w czasie pracy czujnika termoanemome- 10 15 25 30 trycznego pomiar temperatury przeplywajacego gazu.Pomiary termoanemometryczne przeprowadza sie na ogól przy duzych gradientach predkosci prze¬ plywu gazów w przestrzeni i w czasie. Bardzo cze¬ sto takim warunkom towarzysza równiez duze gradienty temperatury. Pomiar wykonany nawet w bezposrednim sasiedztwie czujnika termoanemo¬ metrycznego oddzielnym czujnikiem temperatury moze prowadzic do duzych bledów.Znane jest urzadzenie, w którym polaczono czuj¬ nik termoanemometryczny z czujnikiem tempera¬ tury. W urzadzeniu tym wykorzystano miniaturo¬ wy oporowy czujnik temperatury, który umiesz¬ czono w odleglosci 10—14 mm od drucika czujnika termoanemometrycznego, w bezposrednim sasiedz¬ twie korpusu. Urzadzenie takie mimo pewnych za¬ let posiada te wade, ze nie gwarantuje punktowe¬ go pomiaru temperatury przeplywajacego gazu i nie jest odpowiednie w zastosowaniu przy duzych przestrzennych gradientach temperatury.Znane jest równiez urzadzenie, w którym termo- element umieszczony we wspólnym uchwycie z drucikiem termoanemometrycznym jest do niego przyspawany i mierzy temperature tego drucika.Wada tej konstrukcji jest elektryczne polaczenie obwodów grzania i pomiaru. Za posrednictwem te¬ go urzadzenia mozna co prawda mierzyc predkosc przeplywu gazu, nie mozna natomiast mierzyc 68 22568 225 3 gazu omywajacej drucik temperatury struzki termoanemometryczny.W innym znanym urzadzeniu drucik termoane¬ mometryczny i spoina termoelementu umieszczone sa we wspólnej rurce ceramicznej. W przeciwien¬ stwie do wymienionego wyzej rozwiazania w czuj¬ niku tym obwody grzania i pomiaru sa rozdzielo¬ ne lecz znacznie wieksza jest jego stala czasowa.Urzadzenie to równiez nie umozliwia pomiaru tem¬ peratury struzki gazu omywajacej czujnik.Celem wynalazku jest taka konstrukcja czujnika termoanemometrycznego, która pozwoli na pomiar temperatury tego samego wycinka strumienia ga¬ zu, który omywa drucik termoanemometru, nawet przy duzych gradientach temperatury w przestrze¬ ni i w czasie.Zadanie techniczne wytyczone dla osiagniecia tego celu zostalo rozwiazane w urzadzeniu ze wspólnie umieszczonym w jednym uchwycie druci¬ kiem termoanemometrycznym i termoelementem ze spoina, przy czym zgodnie z wynalazkiem spoina termoelementu umieszczona jest za drucikiem termoanemometrycznym, w stosunku do kierunku przeplywu gazu, a odprowadzenia umieszczone sa w plaszczyznie drucika termoanemometrycznego pokrywajacej sie z kierunkiem przeplywu gazu, przy czym odleglosc drucika termoanemometrycz¬ nego od spoiny wynosi korzystnie 2—4 mm. Takie ustawienie czujnika pozwala na scisly pomiar tem¬ peratury struzki gazu omywajacego drucik termo¬ anemometryczny.Odmiane czujnika termoanemometrycznego wed¬ lug wynalazku stanowi rozwiazanie konstrukcyj¬ ne, w którym spoina termoelementu oraz odpro¬ wadzenia umieszczone sa pod drucikiem termoane¬ mometrycznym w plaszczyznie prostopadlej do kierunku przeplywu gazu. Takie rozwiazanie kon¬ strukcyjne jest szczególnie korzystne w przypadku wystepowania szybkozmiennych w czasie róznic temperatury strugi gazu, a malych gradientów po¬ przecznych. 1 przfpluw gazu 10 20 25 30 35 40 Przedmiot wynalazku jest przedstawiany w przy¬ kladzie wykonania na rysunku schematycznie w widoku perspektywicznym.W metalowym cylindrycznym uchwycie 5 osa¬ dzone sa sztywno odizolowane elektrycznie od sie¬ bie metalowe wsporniki 4 oraz dwa przewody termoelementu 2, z których jeden wykonany jest z zelaza a drugi z konstantanu. Przewody te zakon¬ czone sa spoina pomiarowa 1. Pomiedzy wsporni¬ kami 4 zamocowany jest platynowy drucik 3 o dlugosci 1 mm.Odleglosc pomiedzy drucikiem termoanemome¬ trycznym 3 a spoina pomiarowa 1 wynosi 3 mm.Konstrukcja taka jest korzystna w eksploatacji dla pomiaru predkosci przeplywu gazu rzedu od kilku cm/sek. do kilku m/sek., przy temperaturze pracy drucika termoanemometrycznego rzedu 300°C. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Czujnik termoanemometryczny do punkto¬ wych pomiarów predkosci przeplywu gazu, w któ¬ rym we wspólnym uchwycie zamocowany jest dru¬ cik termoanemometryczny i termoelement ze spoi¬ na, znamienny tym, ze spoina (1) termoelementu (2) umieszczona jest za drucikiem termoanemome¬ trycznym (3) w stosunku do kierunku przeplywu gazu, a odprowadzenia umieszczone sa w plaszczyz¬ nie drucika termoanemometrycznego (3) pokrywa¬ jacej sie z kierunkiem przeplywu gazu, przy czym odleglosc drucika termoanemometrycznego (3) od spoiny (1) wynosi korzystnie 2—4 mm.

2. Odmiana czujnika termoanemometrycznego wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze spoina (1) termoelementu (2) oraz odprowadzenia umieszczo¬ ne sa pod drucikiem termoanemometrycznym (3) w plaszczyznie prostopadlej do kierunku przeplywu gazu. Bltk 1460/73 r. 105 egz. A4 Cena zl 10.— PL PL