SU650013A1 - Терморезистивный преобразователь скорости жидких и газовых потоков в электрическое напр жение - Google Patents

Description

лител  переменного тока, а выходом через избирательный усилитель, соединенный с синхронным детектором, день управлени  которого подключена к одному из плеч мультивибратора через донолнительно введенный одиовибратор.

Кроме того, нреобразователь дополнительно снабжен магнитоуправл емым контактом , включенным между выходом синхронного детектора и потенциальным зажнмом терморезистора, а его обмотка управ .чеии  подключена к плечу мультивибратора , с которым соединена обмотка магнитоуиравл емого кланана, прилегающего к пустой камере.

На чертеже показана схема предлагаемого преобразовател .

Схема содержит трубопровод /, камеры 2 и 3, магпнтоунравл емый клапан 4, малоииерннонный терморезистор 5, источник 6 переменного тока, балластный резистор 7, усилитель 8 неременного тока, квадратичный преобразователь 9, симметричный мультивибрато 5 10, избирательный усилитель 11, настроенный на частоту генерации мультивибратора 10, синхронный детектор 12, одновибратор 13, магнрггоуиравл емый коитакт 14 с обмоткой 15 уиравлени .

Преобразователь работает следующим образом.

Поток жидкости или газа со скоростью Од. через трубопровод / ироходит в камеру 2 или 3 в зависимости от положени  шарика магиитоуиравл емого клапана 4. В одной из камер (например, 2) расположен малоинерциоиный терморезистор 5, который иодключен к источнику 6 неременного тока через балластный резистор 7. Сопротивление балластного резистора выбираетс  много больще сопротивлени  терморезистора , что обеспечивает нагрев терморезистора иеизмеиным током. К нотенциальному зажиму терморезистора 5 подключен через усилитель 8 иеременного тока квадратичный Преобразователь 9, выходное нанр жеиие которого пропорционально квадрату падени  неременного напр жени  на терморезнсторе 5.

Так как терморезистор 5 работает в режиме заданного тока, то падение напр жени  на нем определ етс  его сопротивлением , которое функционально зависит от скорости УХ: Изменение сопротивлени  терморезистора 5 за счет сноса тепла пропорционально корню квадратному из скорости потока (ЛКт ky Ux), поэтому квадратное преобразование падени  напр жени  на терморезисторе линеаризует преобразовательную характеристику скорость - электрическое иапр жение.

Обмотки управлени  клапана 4 подключены к противоположным плечам симметричного мультивибратора 10, частота генерации которого выбираетс  в диапазоне инфраиизких частот (0,5-5 Гц). В соответствии с частотой генерацни шарик клаиана 4 периодически останавливает ноток жидкости или газа в камере 2 или 3. При этом измер ема  скорость потока v не измен етс , так как результирующее сопротивление потока трубопровода / остаетс  неизменным.

Периодическа  остановка потока в камере 2 измен ет сопротивление терморезистора от значени  R-,, соответствующего нулевому значению скорости (v 0), до значени  К./, которое определ етс  действительной скоростью потока . В соответствии с этим периодически измен етс  падение нанр жени  на терморезисторе 5 и посто нное наир жеиме на выходе квадратичного преобразовател  9. Переменна  составл юща  напр жени , пропорциональна  скорости потока (, ),

усиливаетс  избирательным усилителем 11, настроенным на частоту генерации мультивибратора 10, и выпр мл етс  синхронным детектород 12. Цепь управлени  детектора 12 подключена к одному из плеч мультивибратора , что обеспечивает сиихронное управление проводимостью детектора. Одновибратор 13 в цепи управлени  детектора создает временную задержку, котора  компенсирует фазовый сдвиг в переменной составл ющей напр жени , обусловленной тепловой инерционностью терлюрезистора 5.

- При нулевом значеиии скорости потока исчезает переменна  составл юща  напр жени  на выходе квадратичного преобразовател  .9 при любых значени х сопротивлеии  терморезистора 5. При этом изменени  темиературы иотока не могут вызвать по зленпе переменной составл ющей напр жени , имеющей частоту, равную частоте нереключени  клапана 4.

Дл  1сключени  вли ни  нестабильности чувствительности терморезистора на значение выходного нанр жени  при преобразовании больших скоростей устройство дополнительно снабжено магнитоунравл емым контактом 14, который включен между выходом синхронного детектора и нотенцнальны .м зажимом терморезистора. Обмотка управлени  его подключена к тому плечу мультивибратора, с которым соединена обмотка магнитоуправл емого кланана, прилегающего к пустой камере.

При указанном соединении ключ замыкаетс  в те моменты времени, когда терморезистор обтекаетс  движущимс  потоком. Дополнительный подогрев терморезистора посто нным током преп тствует его охлаждению . При большом коэффициенте усилени  усилител  // автоматически обеспечиваетс  посто нство температуры, а следовательно , и сопротивлени  терморезистора при изменении скорости потока. Посто нство сопротивлени  в процессе сноса тепла движущимс  потоком исключает вли ние

нестабильности чувствительности терморезистора иа точность иреобразовани . При этом также уменьшаетс  вли ние нестабильности коэффициентов усилени  усилителей 8 и //, чувствительности квадратичного преобразовател  9, коэффициента выпр млени  синхронного детектора J2 на точность иреобразовани  скорости в напр жение .

Claims (4)

1. Терморезнстивный преобразователь скорости жидких и газовых потоков в электрическое напр жение, содержащий две камеры , соединенные с трубопроводом, в од ной из которых расположен малоинерциониый терморезистор, включенный в цепь источника переменного тока последовательно с балластным резистором, усилителем переменного тока, соединенный с потенциальным зажимом терморезистора, мультивибратором , избирательным усилителем, иастпоенным на частоту генерации мультиBiiopaTOpa , и синхронным детектором, о т ,ч и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повыП1епп  точности иреобразозаник при пзме};еппи температуры потока в широких иределах , он с(:бжен иерекл.ючагощим магнитоуправл емым клапаном потока, включенным между камерамн и трубопроводом, обмоткн управлепи  которого соединены с

плечами мультивибратора, квадратичным преобразователем, входом, подключенным к выходу усилител  переменного тока, а выходом через избирательный усилитель, соединенный с синхронным детектором, цепь управлени  которого иодключена к одному из плеч мультивибратора через дополнительно введенный одновибратор.

2. Преобразователь по п. 1, о т л п ч а югл . и и с   тем, что он ДОПОЛННТСЛУ ПО сиа5 1:ен магнптозправл емым контактом, вклюс;П1Ь м между выходом синхронного детектора п потенциальным зажимом терморезпстопа , а его обмотка управлени  нодключена к плечу мультивибратора, с которым coLViHiiciia обмотка магнптоуп азл емого ь:;: г, па па, прилегающего к пустой камере.

11сточ1 пки пнформации, прин тые во сшьмаппе прп экспертпзе:

1.Ферспец В. А. Полупроводниковые сгр.йиые теомоанемометры. М. «Эпеоги ,

, с. 23.

2.Электрические измерени  иезлектрпческпх велпчин. - Под ред. П. В. Мовицкого . Л., «Энерги , 1975, с. 356.

3.Коротков А. А., Лондон Г. Е. ДинаМ1 ческие коптактиые измерени  тепловых величин. Л., «Машинострое1 : е-, 1974,

с. 06.

4.Авторское свидетельство СССР .YO 216016, кл. G 01 Р 5/12, 1969.