SU580508A1

SU580508A1 - Integral fluid flow rate sensor

Info

Publication number: SU580508A1
Application number: SU7602339545A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Николаевич Смирнов; Юрий Павлович Хорунжин; Алексей Геннадьевич Петровичев; Николай Игнатьевич Горбачев
Original assignee: Государственное Специальное Конструкторское Бюро Теплофизического Приборостроения
Priority date: 1976-03-05
Filing date: 1976-03-05
Publication date: 1977-11-15

Description

1one

Изобретение относитс к области приборостроени и может быть использовано дл измерени скорости жидкости или газа в различных системах.The invention relates to the field of instrumentation and can be used to measure the velocity of a liquid or gas in various systems.

Известны термоанемометрические датчики, предназначенные дл измерени скоростей газожидкостных потоков, содержаш,ие теплопередающий элемент в виде тонкой проволочки, помещенной в заданную точку потока, импульсные линии, источник питани и державку 1. Иедостатками этих устройств вл ютс низкие точность и чувствительность измерений .Thermo-anemometric sensors are known for measuring the velocities of gas-liquid flows, which contain a heat transfer element in the form of a thin wire placed at a given flow point, pulse lines, a power source and a holder 1. The residuals of these devices are low accuracy and sensitivity of measurements.

Ближайшим к изобретению по технической сущности вл етс теплоэлектрический датчик скорости потока жидкости и газа, содержащий полупроводниковые термоэлектробатареи , корпус и измерительный прибор :|2.The closest to the invention to the technical essence is a thermoelectric sensor for the flow velocity of a liquid and a gas, containing semiconductor thermoelectric batteries, a housing and a measuring device: | 2.

Иедостатком этого датчика вл етс пебольща точность измерений в св зи с тем, что скорость потока в различных точках сечени различна и, следовательно, точность измерений скорости потока зависит от места установки датчика. Кроме того, с увеличением скорости увеличиваетс унос тепла в соседние слои потока, не омывающие плоскость измерительной термоэлектробатареи.The disadvantage of this sensor is simply the measurement accuracy due to the fact that the flow rate at different points in the section is different and, therefore, the accuracy of the flow rate measurement depends on the location of the sensor. In addition, as the speed increases, heat loss to adjacent flow layers, not washing the plane of the measuring thermoelectric battery, increases.

Дл повыщени точности измерений в предлагаемом датчике рабочие спаи термоэлектробатарей расположены в набегающем потоке перпендикул рно вектору скорости, а свободные- в окружающем пространстве, причем коммутапионные пластины рабочих спаев выполнены по размерам внутреннего сечени To improve the measurement accuracy in the proposed sensor, the working junctions of thermoelectric batteries are located in the oncoming flow perpendicular to the velocity vector, and the free ones in the surrounding space, with the commutation plates of the working junctions made according to the dimensions of the internal cross section

трубопроводов.pipelines.

На фиг. 1 изображена конструктивна схема описываемого интегрального датчика; на фиг. 2 - его термоэлектробатаре . Интегральный датчик скорости потока состоит из корпуса 1, изготовленного из электроизол ционного материала, в котором установлены ветви полупроводникового термоэлемента 2, скоммутированные коммутационными пластинами 3 свободного спа и коммутационными пластинами 4 рабочего спа .FIG. 1 shows a structural diagram of the described integrated sensor; in fig. 2 - its thermoelectric switch. The integrated flow velocity sensor consists of a housing 1 made of electrically insulating material, in which the branches of the semiconductor thermoelement 2 are installed, switched by switching plates 3 of the free spa and switching plates 4 of the working spa.

Коммутационные пластины термоэлектробатарей расположены в одной плоскости и представл ют собой решетку, котора усредн ет температуру пронизывающего ее потока.The switching plates of thermoelectric batteries are located in one plane and represent a grid, which averages the temperature of the flux penetrating it.

Интегральный датчик скорости потока работает следующим образом. При температуре потока, проход щего через коммутационные пластины 4, отличной от температуры окружающей среды в термоэлектробатарееIntegral flow rate sensor works as follows. When the temperature of the flow through the switching plates 4 is different from the ambient temperature in the thermoelectric battery

«а за счет разности те.мператур возникает термо-ЭДС. Затем, проход через коммутационные пластины 4 термоэлектробатареи «б, включенной в сеть посто нного тока, поток нагреваетс и, проход через коммутационные пластины термоэлектробатареи «в,“And due to the difference in temperature, a thermo-emf arises. Then, the passage through the switching plates 4 of the thermoelectric battery "b, connected to the direct current network, the flow is heated and, the passage through the switching plates of the thermoelectric battery" c,

передает часть тепла последним. В результате нагрева пластин термоэлектробатареи «в в последней возникает термо-ЭДС, пропорциональна разности температур. Термоэлектробатареп «а и «в включены в цепь измерительного прибора 5. Дифференциальное включение термоэлектробатарей позвол ет производить корректировку по начальной температуре потока.transfers the last part of the heat. As a result of heating the thermoelectric battery plates, a thermo-emf occurs in the latter, proportional to the temperature difference. The thermoelectric switch "a and" are included in the circuit of the measuring device 5. The differential connection of the thermoelectric batteries allows the adjustment of the initial temperature of the flow.

Таким образом, благодар тому, что тепловоспринимающие коммутационные пластины проход т по всему сечению, температура потока усредн етс и не зависит от его равномерности по скорости, а следовательно, повышаетс и точность измерени .Thus, due to the fact that the heat-receiving switching plates pass through the entire cross section, the flow temperature is averaged and does not depend on its uniformity in speed, and consequently, the measurement accuracy is also increased.

Claims

1. Kovazhny L. S. Measurements of the characteristics of turbulence. In the book. "Physical measurements in gas dynamics and combustion. 14, IIL, 1957, p. 5-61.

2. US patent number 3033127, cl. 73-194, 1974.

N

Flow

Rig.2