SU503182A2 - Устройство дл измерени параметров потока - Google Patents

Description

1 :

Изобретение относите  к области измерени  параметров движени  и может быть использовано дл  гидрометеорологических исследований .

Известное устройство дл  измерени  параметров потока по авт. св. № 390448 позвол ет измерить лишь модуль скорости потока, что недостаточно при исследовании, например, турбулентности потока, когда необходимо знать составл юш,ие скорости потока относительно заданных координатных осей.

Цель изобретени  - рас 1ирение функциональных возможностей устройства.

Это достигаетс  тем, что в предлагаемое устройство дл  измерени  параметров потока по авт. св. № 390448 введен узел составл ющей скорости, содержащий плоский чувствительный элемент («флажок), закрепленный на одном конце оси, нуль-орган и ферромагнитную систему, подвижные элементы которых крен тс  к этой же оси, источник тока и регул тор, причем одна обмотка ферромагнитной системы соединена с источником тока через регул тор, а друга  обмотка включена последовательно с обмотками основной ферромагнитиой системы.

На фиг. 1 показана схема онисываемого устройства; на фиг. 2 - его компенсационна  схема.

Устройство состоит из узла модул  скорости потока и узла составл ющей скорости потока .

Узел модул  скорости потока состоит из чувствительного элемента 1 чашечной или лоиастной конструкции, закрепленного на одном конце поворачивающейс  оси 2. К этой же оси креп тс  подвижна  система нуль-органа 3, отмечающего нулевое положение, и ротор ферромагнитной системы, обмотка 4 которого

электромагнитно св зана с обмоткой 5 статора . Обмотка 4 ротора и обмотка 5 статора соединены между собой последовательно и питаютс  от источника тока 6, сила тока которого регулируетс  регул тором 7. Ток можно регулировать вручную или автоматически при помощи след щей системы. Нуль-орган 3, усилитель 8, регул тор 7 тока и обмотки 4 и 5 ферромагнитной системы этого узла образуют след щую систему, автоматически возврапдающую ротор ферромагнитной системы, подвижный элемент нуль-органа и чувствительный элемент узла модул  в исходное (нулевое ) ноложение. Узел составл ющей скорости потока содержит чувствительный элемент 9 плоской конструкции («флажок), закрепленный на оси 10. Флажок располагают таким образом, чтобы нормаль к его плоскости оказалась параллельной оси координат, относительно которой

определ етс  составл юща  скорости. К этой же оси креп тс  подвижный элемент нуль-органа 11 и ротор ферромагнитной системы, обмотка 12 которого электромагнитно св зана с обмоткой 13 статора. Одна из этих обмоток включена последовательно с обмотками 4 и 5 ферромагнитной системы узла модул  и питаетс  поэтому тем же током /, а друга  обмотка питаетс  от источника тока 14, направление и сила тока которого /i регулируютс  регул тором 15. Ток /1 можно регулировать вручную или автоматически при помощи след щей системы . В последнем случае напр жение рассогласовани  и этого узла, создаваемое ну;1Ьорганом 11 при отклонении чувствительного элемента 9 от пулевого положени , усиливаетс  усилителем 16 и управл ет фазочувствптельпым регул тором 15. Нуль-орган 11, усилнтель 16, регул тор 15 тока, обмотка 13, обмотки 12, 4 и 5 обеих ферромагнитных систем, нуль-орган 3, усилитель 8, регул тор тока 7 образуют след щую систему, возвращающую ротор ферромагнитной системы, подвижный элемент нуль-органа и чувствительный элемент узла составл ющей в исходное (нулевое) ноложение. Поток, воздейству  на плоский чувствительный элемент 9, создает вращающий момент AJnx /4i , где А - посто нна  величина, определ ема  формой и размерами чувствительного элемента 9; а - угол, образованный нормалью к нлоскости чувствительного элемента 9 и нанравленнем скорости потока. Токи / и /1, проход , соответственно, по обмоткам 12 и 13, создают вращающий мо .мент Мтх 5,//ь где BI - посто нна  величина, завис ща  от конструкпии и материала сердечника ферромагнитной системы этого узла и числа витков обмоток 12 и 13. Направление тока /i должно быть выбрано таким, чтобы момент УИтх, созданный токами / и /ь был противоположеп по знаку моменту /VJnx, созданному воздействием потока на чувствительный элемент 9. Величину тока 1 подбирают такой, чтобы происходило уравновещивание моментов Л/тх и yVIiix, т. е. чтобы Л,1/2соза В1. Если чувствительный эледмент 9 в исходном (нулевом) положении расположен так, что нормаль к его плоскости параллельна координатной оси, относительно которой определ етс  составл юща  скоростн потока Кх, то 1/,:: -1/С05«. /,-С,/, Таким образом, выходна  величина этого узла (ток /i) линейно св зана с измер емой составл ющей скорости потока I/:;. След щие системы должны быть выполнены таким образом, чтобы интервал времени, в течение которого регулируютс  токи / и 1, был в несколько раз меньще наименьщего периода пульсации скорости потока (по величине и направлению). След щие системы могут быть астатическими и статическими. При необходимости одновременного измерени  модул  и двух или трех составл ющих скорости потока в устройство ввод т, соответственно , два или три узла составл ющих скоростн , плоские чувствительные элементы которых ориентируют таким образом, чтобы нормалп к их плоскост м оказались параллельными соответствующим координатным ос м. Описанное устройство дает возможность определить более полно параметры скорости потока . Преимуществом его  вл етс  линейна  зависимость выходных величин от измер емых параметров. Ф о з м у л а изобретени  Устройство дл  измерени  параметров потока по авт. св. № 390448, отличающеес  тем, что, с пелью расщирени  функциональных возможностей, оно снабжено узлом составл ющей скорости, содержащим плоский чувствительный элемент, установленный на оси, нуль-орган и ферромагнитную систему, подвижные злементЕэ которых св заны с той же осью, источник тока и регул тор, причем одна обмотка ферромагнитной системы соединена с источником тока через регул тор, а друга  включена последовательно с обмотками основной ферромагнитной системы.