RU2569951C2 - Измеритель потока - Google Patents
Измеритель потока Download PDFInfo
- Publication number
- RU2569951C2 RU2569951C2 RU2014140442/28A RU2014140442A RU2569951C2 RU 2569951 C2 RU2569951 C2 RU 2569951C2 RU 2014140442/28 A RU2014140442/28 A RU 2014140442/28A RU 2014140442 A RU2014140442 A RU 2014140442A RU 2569951 C2 RU2569951 C2 RU 2569951C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flow
- sensors
- convex
- meter according
- flow meter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области приборостроения, а именно к устройствам для измерения потоков жидкостей и газов с использованием микроэлектромеханических датчиков. Измеритель потока содержит тело обтекания, датчик потока и средства управления и съема информации. Тело обтекания выполнено с переменным сечением в форме, обеспечивающей ламинарность потока, и выполнено с возможностью задания его положения относительно измеряемого потока, а один или несколько датчиков потока установлены на поверхности тела обтекания заподлицо с ней. Технический результат - увеличение пределов и точности измерения потоков. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области приборостроения, а именно к устройствам для измерения потоков жидкостей и газов с использованием микроэлектромеханических датчиков (МЭМС-датчиков).
Известны многочисленные измерители потоков газов и жидкостей, содержащие тела заданной формы, при обтекании которых измеряемым потоком возникают силы или моменты сил, по величине которых судят о величине потока [US №№3424001, 3817101, 4604906; ЕР №0445508; http://life-prog.ru/view_msinv.php?id=148].
Их недостатками являются наличие подвижных частей и сложность конструкции.
Известны также измерители потока, содержащие нагреватель-термодатчик или нагреватель и термодатчик (термодатчики) [US №№5243858, 7490512, 6527835; RU №№2509995, 2014127560].
К их недостаткам можно отнести ограниченные пределы измеряемых скоростей потоков.
К наиболее близким аналогам предлагаемого изобретения относятся измерители потока, содержащие датчики потока, встроенные в тела обтекания так, что нормали к поверхностям, в которые встроены датчики, имеют разные углы с направлением потока [патент US №7392710; заявка US №20060060001].
К недостаткам этих прототипов относится зависимость точности измерений от скорости потока в разных условиях, возникающая из-за нарушения ламинарности измеряемых потоков.
Задачей предлагаемого изобретения является увеличение пределов и точности измерения потоков.
Указанная задача решается тем, что предлагаемый измеритель потока содержит тело обтекания переменного сечения, имеющее форму, обеспечивающую ламинарность обтекающего его потока, содержит один или несколько датчиков потока, встроенных в поверхность обтекания, содержит средство управления датчиком (или датчиками) и средства съема информации с них, а тело обтекания с датчиком (или датчиками) потока выполнено с возможностью задания его положения относительно измеряемого потока. Для исключения возникновения локальных нарушений ламинарности потока в области датчика предлагается его чувствительную поверхность устанавливать заподлицо с поверхностью тела обтекания.
Переменность сечения тела обтекания обеспечивает различие скоростей потока в разных приповерхностных областях тела обтекания, а обтекаемость исключает возникновение турбулентностей, в том числе регулярных и нерегулярных колебаний давления, скоростей и направления потока в пограничном слое, отрыва потока. Увеличение скорости потока в области максимального сечения тела обтекания позволяет, при установке даже единственного датчика на поверхности в области границы этого сечения, увеличить пределы измерения потока.
Два или более датчиков потока могут быть установлены в разных точках поверхности обтекания, разнесенных вдоль потока, или установлены на поверхности тела обтекания вдоль границы его поперечного сечения или нескольких поперечных сечений.
Теоретически рассчитанные или экспериментально определенные зависимости скоростей в пограничном слое от скорости измеряемого потока позволяют сопоставлять данные от разных датчиков, установленных вдоль потока на поверхности тела обтекания. Если, например, при установке датчиков вдоль потока на плоской поверхности разница их показаний должна быть нулевой, то в случае тела переменного сечения разница в показаниях зависит как от скорости потока, так и от формы тела обтекания, поэтому показания дополнительных датчиков дают дополнительные независимые уравнения для вычисления скорости потока. При этом возникает возможность корректировки показаний отдельных датчиков и возможность получения дополнительных данных о потоке. Например, могут быть снижены требования к стабилизации температуры нагревателей при использовании термодатчиков.
В варианте, при котором тело обтекания имеет каплевидную форму, а датчики расположены по несколько на разных его образующих, данные с датчиков позволяют определить направление потока относительно оси тела в пределах углов, при которых сохраняется ламинарность обтекания.
В варианте, при котором тело обтекания имеет либо выпукло-выпуклую, либо выпукло-плоскую, либо выпукло-вогнутую форму крыла, а датчики расположены на его поверхности в областях с разным поперечным сечением, сигналы с датчиков также несут дополнительную информацию о потоке, позволяя повысить точность измерений и ослабить требования к датчикам. Установка датчика, или нескольких датчиков потока в разных разнесенных вдоль потока точках, на выпуклой поверхности выпукло-плоского крыла и по крайней мере одного датчика потока на его плоской поверхности упрощает, кроме того, интерпретацию данных.
В предлагаемом устройстве могут быть использованы в качестве датчиков потока термодатчики, действие которых основано на регистрации теплоотвода или теплопереноса.
На фигуре схематически изображен предлагаемый измеритель потока в разрезе в варианте с четырьмя датчиками потока на поверхности тела обтекания в форме крыла. Цифрами обозначены:
1 - тело обтекания в варианте выпукло-плоского крыла;
2 - датчики потока.
Примером конкретного исполнения может служить измеритель потока, тело обтекания которого имеет форму выпукло-плоского крыла протяженностью 5 см вдоль направления измеряемого потока и максимальную ширину сечения 5 мм со встроенными в его поверхность заподлицо датчиками потока в интегральном исполнении по патенту RU №2509995 с линейными размерами в пределах 1 мм в лобовой части выпуклой поверхности, в точке максимального сечения и на расстоянии 1 см от хвостовой части выпуклой поверхности, а также одного датчика на плоской поверхности крыла.
Преимуществом предложенного измерителя потока является повышенная точность измерений.
Claims (8)
1. Измеритель потока, содержащий тело обтекания, датчик потока и средства управления и съема информации, отличающийся тем, что тело обтекания выполнено с переменным сечением в форме, обеспечивающей ламинарность потока и с возможностью задания его положения относительно измеряемого потока, а один или несколько датчиков потока установлены на поверхности тела обтекания заподлицо с ней.
2. Измеритель потока по п. 1, отличающийся тем, что два или более датчиков потока установлены в разных точках поверхности обтекания, разнесенных вдоль потока.
3. Измеритель потока по п. 1, отличающийся тем, что тело обтекания имеет каплевидную форму в виде фигуры вращения.
4. Измеритель потока по п. 3, отличающийся тем, что два или более датчиков потока установлены на поверхности тела обтекания вдоль границы его поперечного сечения или нескольких поперечных сечений.
5. Измеритель потока по п. 3, отличающийся тем, что два или более датчиков потока установлены на поверхности тела обтекания вдоль разных его образующих.
6. Измеритель потока по п. 1, отличающийся тем, что тело обтекания имеет либо выпукло-выпуклую, либо выпукло-плоскую, либо выпукло-вогнутую форму крыла и один или несколько датчиков потока установлены на поверхностях крыла.
7. Измеритель потока по п. 1, отличающийся тем, что тело обтекания имеет выпукло-плоскую форму крыла, один или несколько датчиков потока установлены на выпуклой поверхности крыла и по крайней мере один датчик потока установлен на плоской поверхности крыла.
8. Измеритель потока по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что в качестве датчика (датчиков) потока использован термодатчик (термодатчики).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014140442/28A RU2569951C2 (ru) | 2014-10-07 | 2014-10-07 | Измеритель потока |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014140442/28A RU2569951C2 (ru) | 2014-10-07 | 2014-10-07 | Измеритель потока |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014140442A RU2014140442A (ru) | 2015-01-20 |
RU2569951C2 true RU2569951C2 (ru) | 2015-12-10 |
Family
ID=53280853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014140442/28A RU2569951C2 (ru) | 2014-10-07 | 2014-10-07 | Измеритель потока |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2569951C2 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU371437A1 (ru) * | 1971-05-17 | 1973-02-22 | Чувствительный элемент тепловых расходомеров | |
SU1645828A1 (ru) * | 1988-03-09 | 1991-04-30 | Производственно-техническое предприятие "Уралэнергочермет" | Расходомер дл жидкостей и газов |
UA10689A (ru) * | 1994-05-16 | 1996-12-25 | Одеський Державний Політехнічний Університет | Расходомер |
RU2145060C1 (ru) * | 1997-12-23 | 2000-01-27 | Омский государственный технический университет | Устройство для определения массового расхода текучих сред |
US7392710B1 (en) * | 2007-01-09 | 2008-07-01 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Flow meter probe with force sensors |
UA86630U (ru) * | 2013-06-05 | 2014-01-10 | Иван Васильевич Коробко | Расходомер с телом обтекания |
-
2014
- 2014-10-07 RU RU2014140442/28A patent/RU2569951C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU371437A1 (ru) * | 1971-05-17 | 1973-02-22 | Чувствительный элемент тепловых расходомеров | |
SU1645828A1 (ru) * | 1988-03-09 | 1991-04-30 | Производственно-техническое предприятие "Уралэнергочермет" | Расходомер дл жидкостей и газов |
UA10689A (ru) * | 1994-05-16 | 1996-12-25 | Одеський Державний Політехнічний Університет | Расходомер |
RU2145060C1 (ru) * | 1997-12-23 | 2000-01-27 | Омский государственный технический университет | Устройство для определения массового расхода текучих сред |
US7392710B1 (en) * | 2007-01-09 | 2008-07-01 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Flow meter probe with force sensors |
UA86630U (ru) * | 2013-06-05 | 2014-01-10 | Иван Васильевич Коробко | Расходомер с телом обтекания |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014140442A (ru) | 2015-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2450676B1 (en) | Device for measuring the characteristics of a flow within a pipe | |
Lueck | Calculating the rate of dissipation of turbulent kinetic energy | |
SG10201805383XA (en) | Method and system for multi-phase flow measurement | |
GB2432220A (en) | Attitude error self-correction for thermal sensors of mass flow meters and controllers | |
BR112015018170A2 (pt) | montagem de fluxômetro de massa térmica diferencial para medição de um fluxo de massa de um gás ou líquido, método de medição de um fluxo de massa de um gás ou líquido utilizando uma montagem de fluxômetro de massa térmica diferencial, e método de medição de um fluxo de massa de um gás ou líquido utilizando um fluxômetro de massa térmica diferencial | |
KR101089989B1 (ko) | 공기 데이터 센서장치 | |
CN106323533B (zh) | 用于测量流体流总压的装置 | |
RU2569951C2 (ru) | Измеритель потока | |
US6666081B1 (en) | Sensor probe | |
US10908176B2 (en) | Wind sensor housing | |
RU2459198C1 (ru) | Устройство для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара | |
US6636320B1 (en) | Fiber optic tufts for flow separation detection | |
Hahn et al. | Experimental evaluation of the stall characteristics of a two-element high-lift airfoil | |
Wagner | Amplification of streamwise vortices across a separated region at Mach 6 | |
JP2004212135A (ja) | 流体抵抗測定装置 | |
Nichols et al. | Remote sensing of environmental processes via low-cost 3D free-surface mapping | |
JP2011013020A (ja) | 流向流速計 | |
Chamard et al. | MEMS calorimetric shear-stress sensor based on flexible substrate | |
CN110836980B (zh) | 用于确定空心体中的流体的流动速度的设备和方法 | |
McQuilling et al. | Experimental investigation of a high-lift low-pressure turbine suction surface | |
JP2014515491A (ja) | 流体の流量を測定する測定装置 | |
Atkinson et al. | Statistics and scaling of adverse pressure gradient turbulent boundary layers | |
Berman | Comparison of the lift, drag and pitch moment coefficients of a Slocum glider wind tunnel model with computational results by Vehicle Control Technologies, Inc | |
Luo et al. | Anemometer for detection of very low speed air flow with three-dimensional directionality | |
Ma et al. | A study of directional MEMS dual-fences gauge |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171008 |