SU613248A1 - Датчик скорости газового потока - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области тепловой контрольно-измерительной техники и может быть использовано дл  контрол  наличи  газового потока или измерени  его скорости.

Известны датчики скорости потока газа, содержащие измерительный мост с термочувствительным элементом, источник тока, усилитель и генератор импульсов 1. Недостатком этих устройств  вл етс  низка  точность и чувствительность измерений.

Ближайшим по технической сущности  вл етс  датчик скорости газового потока, содержащий последовательно соединенные генератор тока, переменный резистор и терморезистор , а также измерительную схему с подключенным к ее входу вторым терморезистором 2.

Однако в этом датчике мала точность измерени  скорости потока газа при изменении его температуры в широких пределах. Это обусловлено тем, что практически невозможно обеспечить приемлемую термокомпепсацию совокупности элементов, состо щей из двух транзисторов с двум  терморезисторамп. Остаточный температзфный дрейф искажает сигнал , пропорциональный скорости, и вызывает потерю точности, что особенно про вл етс  при измерении малых скоростей газового потока .

Цель изобретени  - повышение точности измерени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство введены второй генератор тока и элемент управлени , вход которого подключен к выходу первого генератора, а выход - к управл ющему входу второго генератора тока , выход которого соединен с входом измерительной схемы.

Па чертеже изображена структурна  электрическа  схема датчика скорости.

Датчик скорости газового потока состоит пз соединенных последовательно генератора 1, переменного резистора 2 и терморезистора 3. Выход генератора 1 через элемент зправлени  4 соединен с управл ющим входом второго генератора тока 5, к выходу которого подключены второй терморезистор 6 н измерительна  схема 7. Оба терморезистора соединены с корпусом устройства и размещены в пробнике 8. Св зь пробнпка 8 со схемой Зстройства осуществл етс  двум  проводами.

Элемент управлени  4 выполн ет функции согласовани  импедансов и усилени  сигнала, снимаемого с терморезистора 3, что повышает чувствительность к изменению температуры среды в месте установки пробнпка 8. Элемент 4 выполнен на базе операционного усилител , включенного по схеме с неинвертированием .

Генератор I тока выдает стабильный во времени и температуре ток .независимо от величины нагрузки, генератор 5 тока выдает также стабильный во времени и температуре ток независимо от величины нагрузки только нри посто нстве сигнала управлени . При изменении последнего измен етс  величина тока. Генератор 5 выполнен но обычной схеме дл  генераторов тока (на транзисторе, включенном по схеме общей базы), имеющих управл ющий вход.

Датчик скорости работает следующим образом .

В исходном состо нии, т. е. при нормальной температуре, осуществл ют подготовку щкалы измерител  изменением тока генератора 1 и коэффициента усилени  элемента 4 так, чтобы дл  данного интервала скоростей потока максимуму скорости соответствовал верхний предел ш,калы измерител , а мипимуму скорости (отсутствие потока) - начало шкалы измерител . При этом переменный резистор 2 полностью выведен. Температурпую коррекцию шкалы осуществл ют при предельной температуре воздущного потока путем согласовани  ТКС термочувствительных элементов схемы. Дл  этого введен переменный резистор.

Токи генераторов I и 5 выбраны такими, что терморезнстор 3 практически не имеет самонагрева , терморезистор 6, наоборот, способен прогретьс  до максимальной температуры , допустимой дл  выбранного типа, котора  обычно намного превышает максимальную температуру газового потока. Следовательно, оба терморезистора могут быть помещепы в поток и при изменении его скорости только терморезистор 6 будет измен ть свое сопротивление .

При посто нной температуре газового потока увеличение, например, скорости потока не измен ет сопротивление терморезистора 3, по интенсивнее уносит тепло, выдел емое на терморезисторе 6, что приводит к пропорциональному увеличению его сопротивлени  и соот ветственно к увеличению сигнала, поступающего на измеритель 7.

Изменение температуры газового потока в широком интервале искажает сигнал, пропорциональный скорости потока, вследствие незначительного изменени  соиротивлени  терморезистора 6. Дл  устраиени  этого предусмотрена возможность незначительного изменени  тока генератора 5 в соответств5ющую сторону от номинала под воздействием сигнала , пропорционального температуре. Повышение чувствительности к изменению температуры обеспечиваетс  усилием сигнала, управл ющего током генератора 5. Уменьшение, например, температуры газового потока вызовет изменение, в результате которого генератор 5 вырабатывает такую величину тока, котора  обеснечит прежнюю величину падеНИН напр жени  на терморезисторе 6, а следовательно , сигнал на входе измерител  7 не изменитс .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР Л 316016 кл. G 01Р 5/12, 1971.

2.Каты Г. П. Системы автоматического коптрол  полей скоростей и расходов. М., «Наука, 1965, с. 403.

-. LU.

п

.