PL90875B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest anemometr do pomiaru malych predkosci przeplywu plynów, umozliwiajacy pomiar wartosci predkosci z równoczesnym okresleniem zwrotu wektora predkosci.

Znany anemometr do pomiaru malych predkosci przeplywu plynów jest zbudowany z nadajnika sygnalu temperaturowego, z generatora sygnalu sinusoidalnego, z dwóch detektorów temperatury, z dwóch wzmacniaczy, z ukladu dzielacego i z ukladu logarytmujacego, wyposazony w miernik. Nadajnik sygnalu temperaturowego jest polaczony z generatorem sygnalu sinusoidalnego i umieszczony pomiedzy detektorami temperatury, w równej od nich odleglosci. Nadajnik i detektory sa równolegle wzajemnie i leza w jednej plaszczyznie, równoleglej do kierunku predkosci przeplywu plynów. Pierwszy detektor temperatury jest polaczony, poprzez pierwszy wzmacniacz z pierwszym wejsciem ukladu dzielacego. Drugi detektor temperatury jest polaczony, poprzez drugi wzmacniacz, z drugim wejsciem ukladu dzielacego. Wyjscie ukladu dzielacego jest polaczone z ukladem logarytmujacym.

Nadajnik, zasilany z generatora sygnalu sinusoidalnego, wytwarza w przeplywie fale temperaturowa, której faza zalezy jedynie od odleglosci detektora temperatury, natomiast amplituda maleje ekspotencjalnie z odlegloscia od nadajnika, przy czym wykladniki potegowe pod przeplyw i z przeplywem sa rózne. Logarytm stosunku amplitud temperatur w punktach jednakowo odleglych, znajdujacych sie od strony naplywowej i przeciwnej, jest liniowa funkcja predkosci przeplywu plynu. Sygnaly z detektorów, po wzmocnieniu we wzmacniaczach, sa podzielone przez siebie w ukladzie dzielacym, zas wynik podzialu jest zlogarytmowany w ukladzie logarytmujacym i jest wskazany przez miernik.

Znany anomometr ma te wade, ze w momencie przechodzenia funkcji mianownika przez zero powstaja w ukladzie dzielacym duze bledy pomiaru. Poza tym uklad dzielacy jest trudny w realizacji.

Istota wynalazku polega na zastosowaniu trójczlonowej sondy, skladajacej sie z trzech równoleglych czujników, z których srodkowy, spelniajacy role nadajnika fali temperaturowej, jest polaczony z generatorem2 90875 sygnalu niskiej czestotliwosc?, natomiast dwa skrajne, bedace detektorami temperatury, sa polaczone, najkorzystnfej ppprziz selektywne wzmacniacze, z ukladami realizujacymi usredniony modul funkcji, zas te ostatnie sa polaczpne z ukladem realizujacym róznice logarytmów sterujcym miernik, przy czym czujniki sa umieszczone w jednej plaszczyznie , a srodkowy z nich jest usytuowany w równej odleglosci od obu skrajnych.

Anemometr wedlug wynalazku ma te zalete, ze uzyskane w nim sygnaly, o napieciu wiekszym od zera, sa latwe do zidentyfikowania.

Przedmiot wynalazku jest odtworzony schematycznie w przykladzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat blokowy anempmetru. Nadajnik 1 sygnalu temperaturowego jest polaczony z generatorem 2 wytwarzajacym sygnal zmienny o stalej czestotliwosci i jest umieszczony miedzy dwoma detektorami temperatury 3 i 4, w równej odleglosci od kazdego z nich. Nadajnik 1 sygnalu temperaturowego i obydwa detektory 3 i 4 sa równolegle wzajemnie i leza w jednej plaszczyznie, równoleglej w kierunku predkosci przeplywu.

Pierwszy detektor 3 temperatury jest polaczony poprzez pierwszy wzmacniacz selektywny 5 z wejsciem pierwszego ukladu 6, realizujacego usredniony modul funkcji. Drugi detektor 4 temperatury jest polaczony poprzez drugi wzmacniacz selektywny 7 z wejsciem drugiego ukladu 8, realizujacego usredniony modul funkcji.

Obydwa uklady 6 i 8, realizujace usrednione moduly funkcji, sa prostownikami. Wyjscie pierwszego ukladu 6, realizujacego usredniony modul funkcji, jest polaczone z pierwszym wejsciem ukladu 9, realizujacego róznice logarytmów. Wyjscie drugiego ukladu 8, realizujacego usredniony modul funkcji, jest polaczone z drugim wejsciem ukladu 9, realizujacego róznice logarytmów. Wyjscie ukladu 9, realizujacego róznice logarytmów jest • polaczone z miernikiem 10, majacym skale z zerem posrodku.

Nadajnik 1, zasilany z generatora 2, wytwarza w przeplywie fale temperaturowa, której faza zalezy jedynie ocf odleglosci detektora temperatury, natomiast amplituda maleje ekspotencjalnie z odlegloscia tego detektora od nadajnika 1, przyczym wykladniki potegowe pod przeplyw i z przeplywem sa rózne. Logarytm stosunku amplitud fal temperaturowych w punktach jednakowo odleglych, znajdujacych sie od strony naplywowej i przeciwnej, jest liniowa funkcja predkosci przeplywu. Funkcja ta jest okreslona wzorem: In— =1nT,—1nT2—cv T2 przy czym Tx oznacza amplitude fali temperaturowej mierzona przez pierwszy detektor 3, T2 oznacza amplitude fali temperaturowej mierzona przez drugi detektor 4, c oznacza stala aparaturowa, a v oznacza predkosc przeplywu.

Uklad elektronowy realizuje dokladnie wyzej podane równanie. Aby z sygnalów cieplnych odebranych przez detektory 3 i 4 wypreparowac wielkosci proporcjonalne (a to wystarcza) do amplitud fal cieplnych, sygnaly wzmacniamy we wzmacniaczach selektywnych 5 i 7, a nastepnie realizujemy usrednione moduly funkcji w ukladach 6 i 8. Od strony matematycznej mamy tu nastepujace relacje: z detektorów 3 i 4 dostajemy sygnaly, które moga byc zapisane nastepujaco: N N e3(t) = Z ai kr-0 k«0 Po wzmacniaczach selektywnych otrzymuje sie E3(t) = AiSinM + £k); E4(t) = BjSinUot + \px).

Po zrealizowaniu usrednionych modulów dostaje sie €3 - aAi, eA = aBj, gdzie wspóczynnik proporcjonalnosci a w e3 i w e4 jest ten sam. Sygnaly e3 i e4 podane sa na wejscie ukladu 9, realizujacego róznice logarytmów. Na wyjsciu tego ukladu 9 pojawia sie sygnal proporcjonalny do predkosci przeplywu. Sygnal ten jest wskazany przez miernik 10.

Opisany anemometr nadaje sie szczególnie do pomiaru powolnych przeplywów, gdyz wówczas amplitudy T| i T2 malo róznia sie od siebie i sa dostatecznie duze. Szumy, które kazdy uklad elektronowy wprowadza maja wtedy minimalne znaczenie.90 875 3

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Anemometr do pomiaru malych predkosci przeplywu plynów, zbudowany z generatora wytwarzajacego sygnal zmienny o stalej czestotliwosci, z nadajnika sygnalu temperaturowego, umieszczonego miedzy dwoma detektorami temperatury w równej odleglosci od kazdegoz nich, z dwóch wzmacniaczy, polaczonych z tymi detektorami, z ukladu realizujacego róznice logarytmów, polaczonych z miernikiem, majacym skale z zerem po srodku, znamienny tym, ze zawiera uklady (6, 8), realizujace usrednione moduly funkcji, przy czym uklady te (6, 8) sa polaczone wejsciami do wyjsc odpowiednich wzmacniaczy (5, 7), a wyjsciami sa one polaczone do wejsc ukladu (9), realizujacego róznice logarytmów. \\\\^ 777777 ///////