RU130715U1

RU130715U1 - THERMAL ANEMOMETRIC SENSOR FOR GAS MOVEMENT SPEED

Info

Publication number: RU130715U1
Application number: RU2012152326/28U
Authority: RU
Inventors: Николай Андреевич Устинов; Анна Александровна Матказина; Андрей Александрович Шиварев; Сергей Владимирович Кассаев
Priority date: 2012-12-05
Filing date: 2012-12-05
Publication date: 2013-07-27

Abstract

Термоанемометрический датчик измерения скорости движения газа, состоящий из холодного и горячего спаев, источника тока, регулятора силы тока, милливольтметра, отличается тем, что источник тока через регулятор тока подключен непосредственно к горячему спаю.The hot-wire anemometer for measuring the gas velocity, consisting of cold and hot junctions, a current source, a current regulator, a millivoltmeter, is characterized in that the current source is connected directly to the hot junction through a current regulator.

Description

Полезная модель относится к датчикам измерения скорости движения газа.The utility model relates to sensors for measuring gas velocity.

Известна конструкция теплового расходомера, представляющего собой дифференциальную батарею термопар из хромель-копелевых проводов диаметром 0,2 мм, предназначенного для измерения расхода масла. [Сборник «Двигатели внутреннего сгорания», ЦНИИТЭИТЯЖМАШ, 4-81-14 М, 1981 г., с 8-10]. Принцип действия датчика заключается в измерении разности термоэлектродвижущей силы на горячих и холодных спаях. Горячие спаи получаются за счет их подогрева от электронагревателя, выполненного в виде электрической спирали, охватывающей эти спаи, при прохождении через электрическую спираль электрического тока. Холодные спаи при этом имеет температуру измеряемой среды. Температура горячих спаев зависит от величины подвода теплоты от электронагревателя и величины отвода теплоты, потоком набегающего масла. В неподвижном масле величина подогрева максимальна. При постоянном токе в электронагревателе величина подогрева становится функцией скорости движения масла, охлаждающей электронагреватель. В этом случае величина термоэлектродвижущей силы обратно пропорциональна скорости движения масла. С ростом скорости движения масла величина термоэлектродвижущей силы убывает.A known design of a heat flow meter, which is a differential thermocouple battery of chromel-kopel wires with a diameter of 0.2 mm, designed to measure oil consumption. [Collection "Internal Combustion Engines", TSNIITEITYAZHMASH, 4-81-14 M, 1981, from 8-10]. The principle of the sensor is to measure the difference in thermoelectromotive force on hot and cold junctions. Hot junctions are obtained by heating them from an electric heater, made in the form of an electric spiral covering these junctions, when an electric current passes through an electric spiral. In this case, cold junctions have the temperature of the medium being measured. The temperature of hot junctions depends on the amount of heat input from the electric heater and the amount of heat removal, by the flow of incoming oil. In stationary oil, the heating value is maximum. With direct current in the electric heater, the amount of heating becomes a function of the speed of the oil that cools the electric heater. In this case, the magnitude of the thermoelectromotive force is inversely proportional to the speed of the oil. With an increase in the speed of oil movement, the value of thermoelectromotive force decreases.

Недостатком данного теплового расходомера является высокая инерционность конструкции, так как на электронагреватель нанесен слой электроизоляции, что ухудшает отвод теплоты от горячих спаев теплового расходомера.The disadvantage of this heat flow meter is the high inertia of the structure, since an electric insulation layer is applied to the heater, which affects the heat removal from the hot junctions of the heat flow meter.

Данный датчик является наиболее близким к заявляемой модели по своей сущности и техническому результату.This sensor is the closest to the claimed model in its essence and technical result.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является уменьшение инерционности теплового расходомера, путем удаления электронагревателя, изолирующего горячий спай от движущегося потока газа.The task to which the claimed utility model is directed is to reduce the inertia of the heat flow meter by removing the electric heater that insulates the hot junction from the moving gas stream.

Технический результат, достигаемый при этом, - уменьшение инерционности теплового расходомера, путем прямого нагрева горячего спая при прохождении через него электрического тока от источника тока через регулятор силы тока.The technical result achieved in this case is to reduce the inertia of the heat flow meter by directly heating the hot junction when an electric current passes through it from the current source through the current regulator.

На фиг.1 представлен термоанемометрический датчик измерения скорости движения газа, который состоит из холодного спая 1, горячего спая 2, образующих термопару, источника тока 3, регулятора силы тока 4 и милливольтметра 5.Figure 1 shows a hot-wire anemometer for measuring gas velocity, which consists of a cold junction 1, a hot junction 2 forming a thermocouple, a current source 3, a current regulator 4, and a millivoltmeter 5.

Термоанемометрический датчик работает следующим образом: от источника тока 3 через регулятор силы тока 4 электрический ток подается на горячий спай 2, при прохождении электрического тока через горячий спай 2 осуществляется его нагрев. Разница температуры между горячим спаем 2 и холодным спаем 1, имеющим температуру окружающей среды, создает термоэлектродвижущую силу в термопаре, величина которой обратно пропорциональна скорости движения газа и измеряется милливольтметром 5.A hot-wire anemometric sensor works as follows: from a current source 3 through an amperage regulator 4, electric current is supplied to a hot junction 2, when an electric current passes through a hot junction 2, it is heated. The temperature difference between the hot junction 2 and the cold junction 1, which has an ambient temperature, creates a thermoelectromotive force in the thermocouple, the value of which is inversely proportional to the gas velocity and is measured by millivoltmeter 5.

Claims

The hot-wire anemometer for measuring the gas velocity, consisting of cold and hot junctions, a current source, a current regulator, a millivoltmeter, is characterized in that the current source is connected directly to the hot junction through a current regulator.