SU1711084A1

SU1711084A1 - Liquid or gas velocity meter and direction indicator

Info

Publication number: SU1711084A1
Application number: SU884416960A
Authority: SU
Inventors: Амрилло Азимов; Рахмат Каримович Азимов; Соломон Иосифович Гуткин
Original assignee: Научно-Производственное Объединение Научно-Исследовательского Института Ирригации Им.В.Д.Журина
Priority date: 1988-02-18
Filing date: 1988-02-18
Publication date: 1992-02-07

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени скорости и направлени потока жидкости или газа. Целью изобретени вл етс повышение точности и чувствительности измерител . При движении жидкости или газа в трубопроводе 14 заслонка 13 отклон етс в сторону потока и перекрывает доступ жидкости или газа в полость, где расположен термочувствительный элемент 4.При этом термочувствительный элемент 7 охлаждаетс .быстрее по сравнению с термочувствительным элеметом 4, что приводит к разбалансу двух из трех измерительных мостов, в смежные плечи которых включены соответственно нагреваемый нагреватель 8, термочувствительный элемент 7, ненагреваемый, термочувствительный элемент 12, нагреваемый нагревателем 5,термочувствительный элемент 4 и ненагреваемый термочувствительный элемент 10. Электронна схема выдел ет информацию о скорости и направлении потока с повышенной по сравнению с прототипом точностью и чувствительностью. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ЁThe invention relates to a measurement technique and can be used to measure the velocity and direction of a stream of liquid or gas. The aim of the invention is to improve the accuracy and sensitivity of the meter. When a liquid or gas moves in the pipe 14, the valve 13 is deflected to the side of the flow and blocks the access of the liquid or gas to the cavity where the temperature-sensitive element 4 is located. from three measuring bridges, the adjacent shoulders of which include respectively heated heater 8, temperature-sensitive element 7, non-heated, temperature-sensitive element 12, heated by heater 5, thermo Sensitivity unheated element 4 and the temperature sensing element 10. The circuit extracts the information about the speed and direction of flow with increased compared to the prior art the accuracy and sensitivity. 1 hp f-ly, 2 ill. Yo

Description

аб бгЗаab bgZa

н .а д г С 6 а n.a d g C 6 a

О 00About 00

4four

ГУGU

Изобретение относитс к измерительой технике и предназначено дл определеи направлени и скорости потока идкости или газа в напорных трубопровоах .The invention relates to a measuring technique and is intended to determine the direction and flow rate of a liquid or gas in a pressure pipe.

Цель изобретени - повышение точноти измерений и чувствительности измериел . The purpose of the invention is to increase the accuracy of measurements and the sensitivity of the measured.

На фиг. 1 представлена конструкци изерител ; на фиг. 2 - его принципиальна лектрическа схема.FIG. 1 shows the isiter structure; in fig. 2 - its basic electrical circuit.

Датчик измерител (фиг. 1) состоит из корпуса 1, в нижней части которого выполнен цилиндрический канал 2. В канал 2 усановлена гильза 3, внутри которой расположен терморезистор 4 с намотанным на него нагревателем 5. С противоположной , по направлению потока, стороны установлена гильза 6, имеюща соответственно, терморёзистор 7 с нагревателем 8. По торцам корпуса 2 установлены гильзы 9 с термочувствительным элементом 10 и гильза 11 с термоизвестным элементом 12. В средней части поперечного клинообразного выреза канала 2 расположена эластична заслонка 13. Датчик измерител устанавливаетс дл проведени измерений в трубопроводе 14.The meter gauge (Fig. 1) consists of a housing 1, in the lower part of which a cylindrical channel 2 is made. A channel 3 is fitted with a sleeve 3, inside of which a thermistor 4 is located with a heater 5 wound around it. The sleeve is installed on the opposite side in the direction of flow 6, having, respectively, a thermistor 7 with a heater 8. The ends of the housing 2 are fitted with sleeves 9 with a temperature-sensitive element 10 and a sleeve 11 with a thermo-known element 12. In the middle part of the transverse wedge-shaped notch of the channel 2 there is an elastic suspension Onka meter 13. The sensor is set to carry out the measurement in the conduit 14.

Электрическа схема (фиг. 2) представл ет собой три неуравновешенных моста 15-17, в смежные плечи которых включены термочувствительные элементы 7, 10, 4, 12, 18, 19. В два других плеча мостов включены согласующие посто нные резисторы 20-25. Усилители 26 и 27 напр жени предназначены дл обработки сигнала мостов 15 и 17 и передачи его на усилители 28 и 29 мощности , которые в свою очередь св заны с нагревательными элементами 5, 8, 30, 31. Диагонали питани измерительных схем и нагревательные элементы 5, 8, 3, 31, питаютс от стабилизированного источника посто нного тока (не показан). Измерительный прибор 32 с нулем по сере- дине включен в . диагональ среднего моста 16.The electrical circuit (Fig. 2) is three unbalanced bridges 15-17, the adjacent arms of which include temperature-sensitive elements 7, 10, 4, 12, 18, 19. The two other arms of the bridges include matching resistors 20-25. Voltage amplifiers 26 and 27 are designed to process the signal of bridges 15 and 17 and transmit it to power amplifiers 28 and 29, which in turn are connected to heating elements 5, 8, 30, 31. The diagonal of the power supply of measuring circuits and heating elements 5, 8, 3, 31, are powered by a stabilized DC source (not shown). Measuring instrument 32 with zero midpoint is included in the. diagonal of the average bridge 16.

Преобразователь скорости и направлени потока работает следующим образом.The converter of speed and direction of flow works as follows.

В исходном состо нии небольшой ток, протекающий по нагревательным элементам 5,8,30,31, нагревает термочувствитель- ные элементы 5, 7, 18, 19. При отсутствии потока жидкости или газа эти термочувствительные элементы нагреты до одинаковой начальной температуры, сопротивлени их равны, мосты 15-17 наход тс в уравновешенном состо нии, т.е. напр жени на измерительных диагонал х равны нулю, эластична заслонка находитс в положении а.In the initial state, a small current flowing through the heating elements 5,8,30,31 heats the heat-sensitive elements 5, 7, 18, 19. In the absence of a flow of liquid or gas, these heat-sensitive elements are heated to the same initial temperature, their resistance The bridges 15-17 are in a balanced state, i.e. The voltages on the measuring diagonal x are zero, the elastic flap is in the a position.

При движении жидкости или газа (фиг. 1), например в направлении, указанном стрелкой, под давлением напора заслона 13 отклон етс в сторону потока в положениеWhen a fluid or gas moves (Fig. 1), for example in the direction indicated by the arrow, under the pressure of the throttle head 13 it is deflected towards the flow to the position

в, тем самым перекрывает доступ жидкости или газа в полость, где расположен термочувствительный элемент 4. При этом термочувствительный элемент 7 моста 15, наход щегос в потоке, охлаждаетс быст0 рее, чем элемент4 моста 17, что приводит к разбалансу моста 15. На измерительной диагонали моста .15 (фиг. 2) по вл етс сигнал, пропорциональный скорости потока. Полученный сигнал поступает в усилитель 26c, thereby blocking the access of liquid or gas to the cavity where the temperature-sensitive element 4 is located. In this case, the temperature-sensitive element 7 of the bridge 15, which is in flow, is cooled more rapidly than the element 4 of the bridge 17, which leads to imbalance of the bridge 15. On the measuring diagonal A bridge .15 (FIG. 2) signal appears proportional to the flow velocity. The received signal enters the amplifier 26

5 напр жени , где он усиливаетс в 50-60 раз и воздействует на усилитель 28 мощности. Усилитель мощности повышает ток нагревателей 8 и 30, в результате чего увеличиваетс температура термочувствительного5, where it is amplified 50-60 times and affects the power amplifier 28. The power amplifier increases the current of the heaters 8 and 30, as a result of which the temperature of the heat-sensitive increases.

0 элемента 7 пропорционально сигналу измерительной диагонали моста 15. Термочувст вительный элемент, нагрева сь, приводит мост 15 в равновесное состо ние. Одновременно нагревательный элемент 30 повыша5 ет температуру термочувствительного элемента 18 среднего моста 16, что приводит к его разбалансу.0 of the element 7 is proportional to the signal of the measuring diagonal of the bridge 15. The heat-sensitive element, heating up, brings the bridge 15 into equilibrium. At the same time, the heating element 30 increases the temperature of the temperature-sensitive element 18 of the middle bridge 16, which leads to its imbalance.

В результате на измерительной диагонали моста 16 по вл етс сигнал, пропорци0 опальный скорости потока, а его пол рность соответствует направлению этого потока. Информаци о направлении и величине скорости потока отражаетс на измерительном приборе 32.As a result, a signal appears on the measuring diagonal of the bridge 16, which is proportional to the opal flow velocity, and its polarity corresponds to the direction of this flow. Information about the direction and magnitude of the flow rate is reflected on the meter 32.

5five

. Формула.и зоб-ре тени . Formula.and goiter shadow

1. Измеритель скорости и направлени потока жидкости или газа,содержащий корпус с цилиндрическим проточным каналом,1. Measuring the speed and direction of flow of a liquid or gas, comprising a housing with a cylindrical flow channel,

0 с расположенными внутри него первым и вторым нагреваемыми термочувствительными элементами, между которыми размещен реверсивный клапан, первый и второй нагреватели термочувствительных элемен5 тов. первый измерительный мост, в сменные плечи которого включены термочувствительные элементы, одним из которых вл етс первый нагреваемый термочувствительный элемент и измеритель0 ный прибор, отличающийс тем. что, с целью повышени точности и чувствительности измерител , в него введены третий и четвертый нагреваемые термочувствительные элементы с третьим и четвертым нагре5 вател ми. первый и второй нагреваемые термочувствительные элементы, второй и третий измерительные мосты, первый и второй усилители мощности, первый и второй усилители напр жени , при этом ненагрева- емые термочувствительные элементы расположены в исследуемой жидкости вне проточного цилиндрического канала, а третий и четвертый нагреваемые термочувствительные элементы расположены вне исследуемого потока, первый ненагреваемый термочувствительный элемент включен в смежное плечо первого измерительного моста, второй нагреваемый и второй ненагреваемый термочувствительные элементы включены в смежные плечи второго измерительного моста , третий и четвертый нагреваемые термочувствительные элементы включены в смежные плечи третьего измерительного моста, диагональ первого измерительного моста через последовательно соединенные первый измеритель напр жени и первый измеритель мощности подключена к парал00 with the first and second heated temperature-sensitive elements located inside it, between which the reversing valve is located, the first and second heaters of the temperature-sensitive elements comra. the first measuring bridge, whose replaceable arms include temperature-sensitive elements, one of which is the first heated temperature-sensitive element and a measuring device differing in that. that, in order to increase the accuracy and sensitivity of the meter, the third and fourth heated temperature-sensitive elements with the third and fourth heaters are introduced into it. the first and second heated temperature-sensitive elements, the second and third measuring bridges, the first and second power amplifiers, the first and second voltage amplifiers, while the unheated temperature-sensitive elements are located in the test fluid outside the flow-through cylindrical channel, and the third and fourth heated temperature-sensitive elements outside the flow under study, the first non-heated temperature-sensitive element is included in the adjacent arm of the first measuring bridge, the second is heated and the second is not grevaemy thermosensitive elements are included in adjacent arms of the second measuring bridge, the third and fourth heated thermosensitive elements are included in adjacent shoulders third measuring bridge, the first diagonal of the measuring bridge via series connected first measuring voltage and the first power meter is connected to paral0

5five

лельно соединенным первому и третьему нагревател м соответствующих термочувствительных элементов, диагональ второго измерительного моста через последовательно соединенные второй измеритель напр жени и второй измеритель мощности подключена к параллельно соединенным второму и четвертому нагревател м соответствующих термочувствительных элементов , а диагональ третьего измерительного моста подключена к измерительному прибоРУ2 . Измеритель по п. 1, отличающийс тем, что в средней части цилиндрического проточного канала выполнен клинообразный вырез, а реверсивный клапан выполнен в виде плоской эластичной заслонки .In parallel to the first and third heaters of the respective temperature-sensitive elements, the diagonal of the second measuring bridge is connected through the second voltage meter and the second power meter connected in series to the parallel temperature-sensitive elements connected in parallel to the second and fourth heaters, and the diagonal of the third measuring bridge is connected to the measuring instrument2. Meter according to claim 1, characterized in that a wedge-shaped notch is made in the middle part of the cylindrical flow channel, and the reversing valve is made in the form of a flat elastic damper.

1515

1717

Фиг. 2FIG. 2

Claims

. Claim

1. A speed and direction meter for the flow of liquid or gas, comprising a housing with a cylindrical flow channel, with first and second heat-sensitive elements located inside it, between which a reversing valve is placed, first and second heat-sensitive elements heaters, a first measuring bridge, in the removable shoulders of which thermosensitive elements are included, one of which is the first heated thermosensitive element and a measuring device, characterized in that, in order to increase I have the accuracy and sensitivity of the meter, the third and fourth heated thermosensitive elements with the third and fourth heaters, the first and second heated thermosensitive elements, the second and third measuring bridges, the first and second power amplifiers, the first and second voltage amplifiers are introduced into it, while the thermally sensitive ones elements 5 are located in the test liquid outside the flowing cylindrical channel, and the third and fourth heated thermosensitive elements are located outside the studied flow, the first unheated, - the 5th thermosensitive element is included in the adjacent arm of the first measuring bridge, the second heated and the second unheated thermosensitive elements are included in the adjacent shoulders of the second measuring bridge, the third and fourth heat-sensitive elements are included in the adjacent shoulders of the third measuring bridge, the diagonal of the first measuring bridge through a series-connected first voltage meter and a first power meter connected to parallel connected ervomu and third heaters respective temperature sensing elements, the second diagonal of the measuring bridge via series connected second voltage measurement and a second power meter is connected to the parallel connected second and fourth heaters corresponding thermosensitive elemen10 Toe and third diagonal of the measuring bridge is connected to the measuring instrument ·

2. The meter in π. 1, characterized in that a wedge-shaped cut is made in the middle part of the cylindrical flow channel 15, and the reversing valve is made in the form of a flat elastic damper.

¹ W?

Figure 2