RU2033616C1

RU2033616C1 - Hot-wire anemometer

Info

Publication number: RU2033616C1
Authority: RU
Inventors: А.В. Вакуров
Original assignee: Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики
Priority date: 1991-06-26
Filing date: 1991-06-26
Publication date: 1995-04-20

Abstract

FIELD: instruments. SUBSTANCE: device has housing with measuring channel where current conductors are mounted and are connected to terminals. Heating wire is positioned along axis of channel and attached to said conductors. Heating wire is divided by these conductors into two pieces: the first one that is closer to output hole of measuring channel serves as measuring element, while the second piece that is closer to input hole of measuring channel serves as element of temperature compensation. EFFECT: increased sensitivity. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода жидкостей и газов. The invention relates to measuring technique and can be used to measure the flow of liquids and gases.

Известен термоанемометр, который содержит проволоку, подверженную электронагреву и натянутую внутри трубопровода вокруг центральной оси по спирали [1]
Известен также термоанемометр, содержащий корпус с мерным каналом, внутри которого расположены нагревательная проволочка и элемент температурной компенсации, соединенные с токовыводами [2] Нагревательная проволочка натянута поперек мерного канала. Элемент компенсации размещен также поперек канала выше по потоку.Known hot-wire anemometer, which contains a wire subjected to electric heating and stretched inside the pipeline around a central axis in a spiral [1]
Also known is a hot-wire anemometer containing a housing with a measuring channel, inside of which there is a heating wire and a temperature compensation element connected to current leads [2]. The heating wire is stretched across the measuring channel. The compensation element is also placed across the channel upstream.

Недостатком этих устройств является невысокая чувствительность, вызванная наложением на полезный сигнал паразитного сигнала как от свободной конвекции при малых расходах, так и от нестационарного обтекания проволочки при средних и больших расходах. The disadvantage of these devices is their low sensitivity, caused by the superposition of a spurious signal on the useful signal both from free convection at low flow rates and from unsteady flow around the wire at medium and high flow rates.

Целью изобретения является увеличение чувствительности термоанемометра за счет снижения влияния свободной конвекции и нестационарного теплообмена. The aim of the invention is to increase the sensitivity of the hot-wire anemometer by reducing the influence of free convection and unsteady heat transfer.

Это достигается тем, что в термоанемометре, содержащем корпус с мерным каналом, внутри которого расположены нагревательная проволочка и элемент температурной компенсации, соединенные с токовыводом, закрепленными на стенках корпуса, внутри мерного канала на токовыводах закреплены токопроводящие траверсы, проходящие через ось канала, а нагревательная проволочка закреплена аксиально на указанных траверсах и разделена ими электрически на две части, при этом часть, ближняя к входному отверстию мерного канала элементом температурной компенсации. This is achieved by the fact that in a hot-wire anemometer containing a housing with a measuring channel, inside of which there is a heating wire and a temperature compensation element connected to a current lead fixed to the walls of the housing, conductive traverses passing through the channel axis are fixed on the current leads inside the measuring channel, and the heating wire mounted axially on the indicated traverses and divided by them electrically into two parts, while the part closest to the inlet of the measuring channel by an element of the temperature comp nsatsii.

Кроме того, нагревательная проволочка натянута пружиной. In addition, the heating wire is tensioned by a spring.

Аксиальное расположение измерительного элемента позволяет снимать с него максимальный электрический сигнал, так как проволочка расположена на наибольшем векторе эпюры скоростей потока. При этом аксиальное расположение элемента температурной компенсации позволяет исключить влияние на результат измерения градиента температур внутри потока. The axial location of the measuring element allows you to remove the maximum electrical signal from it, since the wire is located on the largest vector of the flow velocity diagram. Moreover, the axial location of the temperature compensation element eliminates the influence on the measurement result of the temperature gradient inside the stream.

Натягивание нагревательной проволочки пружиной предотвращает возможное провисание проволочки, например, при ее нагревании, что могло бы вызвать ее раскачку при больших потоках и снижение чувствительности. Tightening the heating wire with a spring prevents the wire from sagging, for example, when it is heated, which could cause it to swing at high flows and reduce sensitivity.

На чертеже изображен предложенный термоанемометp, поперечное сечение. The drawing shows the proposed hot-wire anemometer, cross section.

Термоанемометр имеет корпус 1 с мерным каналом 2. Внутри мерного канала закреплены металлические траверсы 3, выполненные, например, из манганина и проходящие через ось мерного канала 2. По оси мерного канала 2 размещена нагревательная проволочка, например, из вольфрама или никеля, сваренная с траверсами 3. При этом часть проволочки, расположенная ближе к выходному отверстию мерного канала 2, является измерительным элементом 4, а часть проволочки, расположенная ближе к входному отверстию канала 2 элементом 5 температурой компенсации. The hot-wire anemometer has a housing 1 with a measuring channel 2. Inside the measuring channel, metal traverses 3 are fixed, made, for example, of manganin and passing through the axis of the measuring channel 2. Along the axis of the measuring channel 2 there is a heating wire, for example, of tungsten or nickel, welded with traverses 3. In this case, the part of the wire located closer to the outlet of the measuring channel 2 is a measuring element 4, and the part of the wire located closer to the inlet of the channel 2 by element 5 is a compensation temperature.

Для уменьшения провисания измерительного элемента 4, которое может возникнуть из-за неточностей сборки или теплового удлинения при прохождении электрического тока, проволочка натянута пружиной 6. Токоподводы 7-9 служат для подвода тока, а токоподводы 10,11 и 12 для снятия измерительной информации. To reduce the sagging of the measuring element 4, which may occur due to inaccuracies in the assembly or thermal elongation during the passage of electric current, the wire is stretched by a spring 6. Current leads 7-9 serve to supply current, and current leads 10,11 and 12 to take measurement information.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Через токоподводы 7 и 8 на измерительный элемент 4 подается ток такой величины, чтобы измерительный элемент реагировал на величину расхода и температуру. Через токоподводы 8 и 9 на компенсационный элемент 5 подается ток такой величины, чтобы элемент 5 реагировал только на температуру потока. Через токоподводы 10 и 11 снимается информационный сигнал с измерительного элемента 4, а через токоподводы 11 и 12 с элемента 5 температурной компенсации. Through current leads 7 and 8, a current of such a magnitude is supplied to the measuring element 4 that the measuring element responds to the flow rate and temperature. Through current leads 8 and 9, a current of such magnitude is supplied to the compensation element 5 that the element 5 reacts only to the flow temperature. Through current leads 10 and 11, an information signal is removed from the measuring element 4, and through current leads 11 and 12 from the temperature compensation element 5.

Claims

1. THERMOANEMOMETER, comprising a housing with a measuring channel, inside of which there is a heating wire and a temperature compensation element connected to current leads fixed to the walls of the housing, characterized in that conductive traverses passing through the channel axis are fixed on the current leads inside the measuring channel, and the heating wire mounted axially on the indicated traverses and divided by them electrically into two parts, while the part closest to the outlet of the measuring channel serves as a measuring element And the portion proximal to the inlet dimensional channel serves as a temperature compensation element.

2. The hot-wire anemometer according to claim 1, characterized in that the heating wire is stretched by a spring.