SU758195A1

SU758195A1 - Измеритель микромасштаба турбулентности

Info

Publication number: SU758195A1
Application number: SU772559422A
Authority: SU
Inventors: Anatolij D Tishchenko; Vladislav N Stasenko; Grigorij D Fesivskij; Aleksandr E Ejdelman
Original assignee: Univ Donetsk
Priority date: 1977-12-20
Filing date: 1977-12-20
Publication date: 1980-08-23

Description

Изобретение относится к гидро- и аэродинамике и измерительной технике.

Измеритель микромасштаба предназначен для измерения микромасштаба Тейлора л , который определяется вы^СР !Г ’

ражением

10

где и_ср- средняя скорость;

и¹ - пульсации скорости потока,

а черта обозначает сглаживание £ΐ].

Известно устройство, которое содержит два вольтметра эффективных значений, схему дифференцирования, схемы деления и умножения и две схемы извлечения корня [2].

Однако это устройство не может обеспечить необходимой точности изме- 20 рений из-за того, что рабочий диапазон входных сигналов вольтметров эффективных значений, схем извлечения корня и деления недостаточен, в то время как даже при неизменном значении25 микромасштаба их входные сигналы изменяются в значительных пределах.

Целью изобретения является повышение точности измерений измерителя микромасштаба турбулентности. эд

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель введены два квадратора сравнения, звено сравнения, звено сглаживания и регулируемый усилитель, выход которого соединен с входами вольтметра' эффективных значений и дифференцирующего эвена, выход которо го через первый квадратор подключен к первому входу звена сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго квадратора, а выход — через звено сглаживания со вторым входом регулируемого усилителя, причем на первый вход регулируемого усилителя поступает сигнал пульсации скорости, а на вход второго квадратора — сигнал средней скорости.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого измерителя.

Устройство содержит регулируемый усилитель 1, вольтметр 2 эффективных значений, дифференцирующее звено 3, квадратор 4, звено сравнения 5, квадратор 6 и звено сглаживания 7.

Схема работает следующим образом.

Входной сигнал и¹ поступает на

первый вход регулируемого усилителя

1, усиливается, затем дифференцируется эвеном 3,квадрируется квадратором

3

758195

4

и постоянная составляющая квадрирования сравнивается эвеном 5 с выходным напряжением квадратора 6. Входным напряжением квадратора является сигнал и_ср с датчика средней скорости. Результат сравнения, представляющий собой разность выходных напряжений квадраторов 4 и 6, сглаживается звеном 7 и подается на второй вход регулируемого усилителя 1, Выходное напряжение этого усилителя поступает на вольтметр 2 эффективных значений, показания которого пропорциональны значению микромасштаба.

Поясним это следующими отношениями .

Эффективное напряжение в точке А на выходе регулируемого усилителя 0_дв статическом режиме равно

(ζ)

В контуре, составленном из регулируемого усилителя 1, дифференцирующего звена 3, квадратора 4, эвена сравнения 5 и звена сглаживания 7, существует отрицательная обратная связь по постоянной составляющей результата квадрирования.

Постоянная составляющая результата сравнения ди при достаточно большом коэффициенте передачи по контуру близка к нулевому значению, т.е. показания вольтметра не зависят от эффективного значения сигнала на входе усилителя, а зависят только от изменения спектра входного сигнала. Тогда постоянные составляющие выходных напряжений квадраторов 4 и 6 можно считать равными между собой. Их значения соответственно равны

а и 'ι¹

15

20

25

30

И4г)·.

ВЫХ 4

и_вь(к*к₆и_ср,

где К_Д,К₆ - коэффициенты передачи квадраторов;

ΐ - постоянная звена дифференцирования .

.5

Из

что

равенства и -

7

следует,

(7

10

в выражечто указывает на пропорциональность эффективного напряжения в точке А значению микромасштаба.

Claims

Формула изобретения

35

40

Измеритель микромасштаба турбулентности, содержащий вольтметр эффективных значений и звено дифференцирования, входы которых объединены, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены два квадратора, звено сравнения, звено сглаживания и регулируемый усилитель, выход которого соединен с входами вольтметра эффективных значений и дифференцирующего эвена, выход которого через первый квадратор подключен к первому входу звена сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго квадратора, а выход — через звено сглаживания со вторым входом регулируемого усилителя, причем на первый вход регулируемого усилителя поступает сигнал пульсаций скорости, а на вход второго квадратора — сигнал средней скорости.