SU1147983A1 - Hot-wire anemometer receiving device - Google Patents

Hot-wire anemometer receiving device Download PDF

Info

Publication number
SU1147983A1
SU1147983A1 SU823468079A SU3468079A SU1147983A1 SU 1147983 A1 SU1147983 A1 SU 1147983A1 SU 823468079 A SU823468079 A SU 823468079A SU 3468079 A SU3468079 A SU 3468079A SU 1147983 A1 SU1147983 A1 SU 1147983A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
diffuser
nozzle
confuser
transition
thermistor
Prior art date
Application number
SU823468079A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Петрович Семенов
Виталий Дмитриевич Демченко
Анатолий Владимирович Шеломицкий
Юрий Николаевич Лаптев
Original Assignee
Волгоградский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Волгоградский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт filed Critical Волгоградский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority to SU823468079A priority Critical patent/SU1147983A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1147983A1 publication Critical patent/SU1147983A1/en

Links

Abstract

1. ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ТЕРМОАНЕМОМЕТРА , содержащее терморезистор, направл ющий насадок, входна  часть которого выполнена в виде конфузора, о тличающе е с   тем, что, с целью расширени  диапазона измер емых скоростей и повышени  точности измерени , внутренн   полость насадка выполнена в виде диффузорно-конфузорного перехода, причем терморезистор установлен в максимальном сечении перехода, а угол расширени  диффузора выбран из соотношени  d а« ч   0 0,7 (Matco где d диаметр входного отверсти  ex диффузорно-конфузорного перехода; максимальный диаметр диф voiKC фузорно-конфузорного перехода; od - угол расширен диффузора , рад. 2. Устройство по П.1, отли (Л чающеес  тем, что максимальный диаметр диффузорно-конфузорного cz перехода выбран из соотношени  d - - m, ЪS QI где ,4. 1 :о X) :1. RECEPTION DEVICE OF A THERMO-ANEMOMETER containing a thermistor that guides the nozzle, the input part of which is designed as a confuser, which is different from the fact that, in order to expand the range of measured speeds and increase the accuracy of the measurement, the internal cavity of the nozzle is made in the form of a diffuser-confused one transition, and the thermistor is installed in the maximum cross section of the transition, and the expansion angle of the diffuser is selected from the relation d a ч h 0 0.7 (Matco where d is the diameter of the inlet ex of the diffuser-confuser transition; maximum The diameter of the diffuser-confused transition voiKC diff; od is the angle of the diffuser widened, glad. 2. The device according to Claim 1 is different (the maximum diameter of the diffuser confused cz transition is selected from the relation d - - m, b Qs where 4 .1: about X):

Description

Изобретение относитс  к измерению параметров движени  и предназначено дл  определени  скорости потоков жидкости, например, в каналах гидромашин Известно приемное устройство термоанемометра , в котором цилиндрических насадок,с расположенным внутри терморезистором имеет входное отвер тие в виде конфуэора, а выходное выполнено меньшим, чем входное ij . Наличие входного конфузора и проток жидкости внутри насадка обеспечивают нечувствительность к изменению направлени  вектора скорости и {сохранение движени  внутри насад са. При этом скоро.сть исследуемого пото ка пропорциональна скорости внутрен него заторможенного потока. Данное устройство позвол ет несколько расширить диапазон измер емых скоростей, однако ввиду ограниченного торможени  потока внутри насадка точность и диапазон измерени  оказываютс  недостаточными при исследовании движени  жидкости в ре альных гидромашинах, что часто не позвол ет проводить их испь тани  на рабочих режимах. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство , содержащее терморезистор, установленный в насадке конфузорного типа Щ. Однако известное устройство хара теризуетс  недостаточной точностью. и ограниченньм диапазоном измер емых скоростей. Цель изобретени  - повьшение точности и расширение диапазона изм р емьк скоростей. Поставленна  цель достигаетс  те что в приемном устройстве термоанемометра , содержащем шаровой терморе зистор, направл юдай насадок, входна  .часть которого выполнена в виде конфузора с малым диаметром боль шим, чем диаметр выходного отверсти насадка, внутренн   полость насадка выполнена в виде диффузорно-конфузорного перехода, причем шаровой терморезиетор установлен в максимал ном сечении перехода, а угол расширени  диффузора выбран из соотношени  / 4вх 2 OMoi v;c 3 диаметр входного отверсти | диффузорно-конфузорного перехода; максимальный диаметр диффузорно-конфузорного перехода; . угол расширени  диффузора. Кроме того, максимальный диаметр иффузорно- конфузорного перехода ыбран из соотношени  где 2,4. Выполнение внутренней полости насадка в виде диффузорно-конфузорного перехода позвол ет обеспечить дополнительное торможение потока вследствие его расширени  внутри насадка . Установка шарового терморезистора в максимальном сечении перехода обеспечивает обтекание его максимально заторможенным потоком, скорость которого пропорциональна скорости основного исследуемого потока жидкости . этом насьщение термоанемометра происходит при значительных скорост х исследуемого потока с высокой теплоемкостью и плотностью, что позвол ет существенно (в три раза по сравнению с прототипом) расширить диапазон измер емых скоростей. Выполнение угла расширени  диффузорной части насадка, удовлетвор ющим соотношению ,7ci.« позвол ет обеспечить безотрьгоное течение потока внутри насадка, что уменьшает пульсационные составл ющие ckopocти и увеличивает точность измерени . Соотношение дл  выбора угла расширени  хорошо согласуетс  с результатами исследовани  течени  жидкости в диффузорах. Выбор максимального диаметра диффузорно-конфузорного перехода насадка из соотношени  обеспечивает на скоростей п тно равных ка внутри насадка сечению скоростей. Это позвол ет без ущерба дл  тцчности измерений снизить требовани  к точности установки миниатюрной головки те рморезистора, например шарового , по оси насадка, а также гарантирует сохранение .посто нства ско рости обтекани  термораэистора даже при некоторой деформации эпюры скоростей потока внутри насадка. В результате повьппаетс  точность измерени  и обеспечиваетс  стабильность тарировочной характеристики прибора. На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое приемное: устройство те моанемометра ; на фиг. 2 - характеристики предлагаемого устройства (пунктир) и прототипа (сплошные линии ) . Приемное устройство «включает в себ  насадок 1, входна  часть котор го дл  об.еспечени  нечувствительнос ти к изменению направлени  вектора скорости выполнена в виде конфузора 2. Дл  обеспечени  торможени  потока внутри насадка малый диаметр кон фуз ора выполнен большим, чем выходное отверстие насадка «IgK,,/ . Внутрен н   полость насадка дл  дополнитель ного торможени  потока выполнена в виде диффузорно-конфузорного перехо да 3, В максимальном сечении диффузорно-конфузорного перехода, где ск ;рость потока минимальна , установле шаровой термррезистор 4. Угол расширени  диффузора выбран из соотношени  ,7( , макс что обеспечивает безотрывное течение потока внутри насадка и уменьша ет пульеационные составл ющие скорости . Дл  снижени  требований к точности установки головКи шарового терморезистора 4 и обеспечени  посто нства скорости его обтекани  мак симальный диаметр диффузорно-конфузорного перехода удовлетвор ет соот ношению Jimsc п, где . Шаровой терморезистор с помощью теплостойкого кле  5 закреплен в основании 6, внутри которого проход т токоведутцие провода 7. Насддок крепитс  к основанию также теплостойким клеем. Приемное устройство работает следующим образом. При помощи основани  6 приемное устройство устанавливаетс  в исследуемом сечении потока, например в канале гидромашины. Исследуемый поток обтекает насадок 1 и частично проходит через внутреннюю полость насадка. Входна  часть насадка, выполненна  в виде конфузора 2, обеспечивает нечувствительность измерени  абсолютного значени  скорости при отклонении направлени  ее вектора от оси насадка. Поток, протекающий внутри насадка, затормаживаетс за счет гидравлического сопротивлени , обусловленного разностью входно го d gj, и выходного dpyjj диаметров , а также за счет расширени  в диффузорной части насадка. В максимальном сечении диффузорно-конфузорного перехода 3, где установлен шаровой терморезистор 4, скорость потока внутри насадка минимальна, что обеспечивает чувствительность терморезистора к тешюсъему при значительном диапазоне скоростей основного , исследуемого, потока, обтекающего насадок 1. В процессе измерени  абсолютного значени  скорости возможна некотора  деформаци  эшо{й .скоростей потока внутри насадаса, обусловленна  изменением направлени  вектора скорости относительно оси насадка. Однако наличие п тна равньпс ско:ростей на эпюре обеспечивает нечувствительность прибора к этому фактору и сохранение точности измерени  скорости. Описанна  геометри  диффу зоркой части насадка обеспечивает в процессе измерени  безотрывное течение потока, сохранение, эпюры скоростей внутри насадка и, хак следствие, стабильность тарировочной характеристики . Изменение электрического сопротивлени  терморезистора 2 при изменении скорости потока, обтекающего его, приводит к разбалансу мостовой электрической схемы, и по вление на выходе моста фиксируемого электрического сигнала пропорционально величине иэмер емой скорости. Предлагаемое приемное устройство термоанемометра позвол ет существенно расширить диапазон измер емых скороеThe invention relates to the measurement of motion parameters and is intended to determine the velocity of fluid flows, for example, in the channels of hydraulic machines. A receiver of a thermal anemometer is known in which cylindrical nozzles with an internal thermistor resistors have an inlet in the form of a confueor, and the output ij is made. The presence of the inlet confuser and the flow of fluid inside the nozzle provide insensitivity to changing the direction of the velocity vector and {maintaining movement inside the nozzle. At the same time, the short term of the flow under study is proportional to the speed of the internal inhibited flow. This device allows to slightly expand the range of measured speeds, however, due to the limited inhibition of the flow inside the nozzle, the accuracy and range of measurement are insufficient when studying the movement of fluid in real hydraulic machines, which often does not allow them to be used in operating conditions. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a device containing a thermistor installed in a confuser type adapter. However, the known device is characterized by insufficient accuracy. and a limited range of measured velocities. The purpose of the invention is to increase the accuracy and expand the range of measurable speeds. The goal is achieved by the fact that in the receiving device of a thermal anemometer containing a spherical thermistor, sent nozzles, the input of which is made in the form of a confuser with a small diameter larger than the diameter of the nozzle orifice, the internal cavity of the nozzle is made in the form of a diffuser-confuser transition, the ball thermoresistor is installed in the maximum cross section of the junction, and the diffuser expansion angle is selected from the ratio / 4 in 2 OMoi v; c 3 the diameter of the inlet | diffuser-confused transition; maximum diameter diffuser-confused transition; . diffuser expansion angle. In addition, the maximum diameter of the diffusive-confused transition was chosen from the relation where 2.4. The implementation of the internal cavity of the nozzle in the form of a diffuser-confused transition allows for additional inhibition of the flow due to its expansion inside the nozzle. The installation of a ball thermistor in the maximum cross section of the junction ensures that it is flown around with the most inhibited flow, the speed of which is proportional to the speed of the main fluid flow under study. This saturation of the hot-wire anemometer occurs at significant speeds of the test flow with high heat capacity and density, which allows significantly (three times as compared with the prototype) to expand the range of measured speeds. Making the expansion angle of the diffuser part of the nozzle, satisfying the relation, 7ci. "Allows to ensure a smooth flow of flow inside the nozzle, which reduces the pulsation components of accuracy and increases the measurement accuracy. The ratio for choosing an expansion angle is in good agreement with the results of a study of fluid flow in diffusers. The choice of the maximum diameter of the diffuser-confused transition of the nozzle from the ratio provides, at speeds of spot, equal to ka inside the nozzle, to the velocity section. This allows, without prejudice to the measurement accuracy, to reduce the accuracy requirements for installing a miniature head for a resistor, such as a ball, axially, and also ensures that the flow rate of the thermoreistor will remain constant even with some deformation of the flow velocity plot inside the nozzle. As a result, the measurement accuracy is enhanced and the stability of the calibration characteristic of the instrument is ensured. FIG. 1 shows schematically the proposed receiver: a tean of the anemometer; in fig. 2 - characteristics of the proposed device (dotted line) and prototype (solid lines). The receiving device includes a nozzle 1, the input part of which is designed to ensure insensitivity to changing the direction of the velocity vector is made in the form of a confuser 2. To ensure braking of the flow inside the nozzle, the small diameter of the openings is larger than the outlet nozzle of the IgK nozzle ,, /. The internal cavity of the nozzle for additional deceleration of the flow is made in the form of a diffuser-confused transition 3, At the maximum cross section of the diffuse-confused transition, where ck; the flow velocity is minimal when the spherical thermal resistor is set to 4. The expansion angle of the diffuser is selected from the ratio, 7 (, max which ensures uninterrupted flow of the flow inside the nozzle and reduces the pulsation components of the speed. To reduce the accuracy requirements for the installation of the head of the thermistor 4 and ensure its flow rate constant The maximum diameter of the diffuser-confuser junction satisfies the Jimsc clause, where the spherical thermistor is fixed in the base 6 with heat resistant glue 5, inside which wire leads 7 are passed. The strap is fixed to the base with heat resistant glue. By means of the base 6, the receiving device is installed in the flow section being examined, for example, in the channel of the hydraulic machine. The test stream flows around the nozzles 1 and partially passes through the internal cavity of the nozzle. The input part of the nozzle, made in the form of a confuser 2, ensures that the absolute value of the velocity is insensitive when the direction of its vector deviates from the nozzle axis. The flow inside the nozzle is braked by the hydraulic resistance due to the difference in input d gj and the output diameter dpyjj, as well as by expansion in the diffuser part of the nozzle. In the maximum cross section of the diffuser-confuser transition 3, where the ball thermoresistor 4 is installed, the flow rate inside the nozzle is minimal, which ensures the sensitivity of the thermistor to a drag at a significant range of velocities of the main, studied flow flowing around the nozzles 1. In the process of measuring the absolute value of the speed, some deformation is possible Esho {th. flow rates inside nasadas, due to the change in the direction of the velocity vector relative to the nozzle axis. However, the presence of a spot equal to the speeds on the plot ensures the insensitivity of the device to this factor and the preservation of the accuracy of the velocity measurement. The described geometry of the diffuser part of the nozzle ensures, during the measurement process, a continuous flow, preservation, velocity diagrams inside the nozzle and, as a result, the stability of the calibration characteristic. The change in the electrical resistance of the thermistor 2 when the flow rate around it changes, leads to the imbalance of the bridge electric circuit, and the appearance of a fixed electrical signal at the bridge output is proportional to the measured speed. The proposed receiving device of the hot-wire anemometer allows to significantly expand the range of measured speed

Claims (2)

1. ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ТЕРМО АНЕМОМЕТРА, содержащее терморезистор, направляющий насадок, входная часть которого выполнена в виде конфузора, отличающееся' тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых скоростей и повышения точности измерения, внутренняя полость насадка выполнена в виде диффузорно-кон фузорного перехода, причем терморезистор установлен в максимальном сечении перехода, а угол расширения диффузора выбран из соотношения <Х^0,7 (^-)= , “макс где dex - диаметр входного отверстия диффузорно-конфузорного перехода;1. RECEIVER OF THE THERMO ANEMOMETER, containing a thermistor, a directing nozzle, the input part of which is made in the form of a confuser, characterized in that, in order to expand the range of measured speeds and improve the accuracy of measurement, the internal cavity of the nozzle is made in the form of a diffuser-confuser junction, moreover, the thermistor is installed in the maximum cross section of the junction, and the diffuser expansion angle is selected from the relation <X ^ 0.7 (^ -) =, “max where d ex is the diameter of the inlet of the diffuser-confuser junction; максимальный диаметр диффузорно-конфузорного перехода;maximum diameter of the diffuser-confuser junction; о(. - угол расширения диффузора, рад.o (. is the expansion angle of the diffuser, rad. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что максимальный диаметр диффузорно-конфузорного перехода выбран из соотношения dмакс _ _ ----5--Ш, “ВХ где 1<ш^2,4.2. The device according to claim 1, characterized in that the maximum diameter of the diffuser-confuser junction is selected from the relation dmax _ _ ---- 5 - W, “BX where 1 <w ^ 2.4.
SU823468079A 1982-07-09 1982-07-09 Hot-wire anemometer receiving device SU1147983A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823468079A SU1147983A1 (en) 1982-07-09 1982-07-09 Hot-wire anemometer receiving device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823468079A SU1147983A1 (en) 1982-07-09 1982-07-09 Hot-wire anemometer receiving device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1147983A1 true SU1147983A1 (en) 1985-03-30

Family

ID=21021658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823468079A SU1147983A1 (en) 1982-07-09 1982-07-09 Hot-wire anemometer receiving device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1147983A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5412983A (en) * 1993-03-19 1995-05-09 Testo Gmbh & Co. Device for determining the flow velocity and flow direction of gases or liquids

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 603905, кл. G 01 Р 5/12, 1978. 2. Ференец В.А. Полупроводниковые струйные термоанемометры. М., Энерги , 1972 (прототип). *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5412983A (en) * 1993-03-19 1995-05-09 Testo Gmbh & Co. Device for determining the flow velocity and flow direction of gases or liquids

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4825704A (en) Fluid flow speed measuring apparatus
US2709366A (en) Flow meter
Abramovich et al. The initial development of a submerged laminar round jet
US3650152A (en) Apparatus and method for measuring the velocity of a flowing fluid
SU1147983A1 (en) Hot-wire anemometer receiving device
JPS6047973B2 (en) Flowmeter
US3308662A (en) Meters for measuring the mass flow of fluids
US3759096A (en) Measuring the velocity of a flowing fluid
JP2781063B2 (en) Fluidic flow meter
US5381691A (en) Air flow meter
US4454758A (en) Venturi-type shunt flowmeter
US3452596A (en) Flow meter calibration apparatus
US3424001A (en) Flow meter
US4572004A (en) Fluid flow meter for measuring the rate of fluid flow in a conduit
US5908991A (en) Karman vortex flow meter
JPS6010565B2 (en) Flow rate diversion measurement control device using a critical flow nozzle
SU1117448A1 (en) Ball-type flowmeter
SU603905A1 (en) Thermoanemometer inlet device
SU614384A1 (en) Thermomoanemometer sensor
RU1776996C (en) Method of indication of given value of discharge of continuous medium
SU892215A1 (en) Turbine flowmeter
GB2144227A (en) Flow meter
US6435041B1 (en) Device useful for measuring the flow rate of cryogenic liquids flowing through a tube
RU2071595C1 (en) Vortex flowmeter
JPS60185118A (en) Air flowmeter