SU859931A1 - Анализатор скорости и направлени потока - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно к области измерения параметров потоков и може^ быть использовано для метеорологических и иных измерений.

Известен анализатор скорости и направления потока, содержащий индукционный четырехполюсный датчик, четыре фазочувствительных усилителя, электрон налучевую трубку и электронный коммутатор (1 ].

Этот электронный анализатор имеет дорогостоящую электроннолучевую трубт ку/ невысокую точность и дает лишь визуальную информацию, что делает неосуществимым его использование в устройствах автоматики и регулирования.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для определения скорости по- & тока, содержащее датчики ортогональных составляющих вектора скорости потока, подключенные к управляющим входам преобразователей постоянного напряжения в напряжение переменного тока, генератор синусоидальных колебаний, фазосдви* гающую цепь, сумматор и измерительную'· схему (2).

Это устройство имеет достаточно сложную конструкцию из-за наличия фазосдвигающей цепи и измерительной схемы, регистрирующей амплитуду и фазу выходного напряжения сумматора.

Цель изобретения - упрощение конструкции устройства. ,

Для достижения этой цели устройство , содержащее датчик ортогональных составляющих вектора скорости потока и сумматор, снабжено двумя квадраторами, блоком деления, преобразователем,¹ вторым сумматором и детектором, при этом выходы датчика ортогональных составляющих вектора скорости потока через квадраторы соединены со входами первого сумматора и со входами блока деления, выход которого через преобразователь соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которо3 го соединен с выходом детектора, а вход детектора соединен с одним из выходов датчика,ортогональных составляющих вектора скорости потока.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Датчик 1 ортогональных составляющих вектора скорости потока своими выхода^ ми подключен к квадраторам 2 и 3, которые соединены с сумматором 4. Блок 5 деления получает сигналы от обоих выходов датчика 1 и соединен своим выходом через преобразователь 6 со вторым сумматором 7. На второй вход сумматора 7 подается сигнал с детектора 8, подключенного своим входом к первому входу блока 5 деления.

При воздействии потока на датчик 1 на его выходах появляются сигналы, пропорциональные ортогональным составляющим вектора скорости потока. Сигналы через квадраторы 2 и 3 поступают на входы сумматора. Сигнал на выходе сумматора 4 равен сумме квадратов выходных сигналов датчика 1, т. е. пропорционален квадрату величины вектора ско-рости ветра. Блок 5 деления производит деление сигнала, поступающего на первый вхсд блока, на сигнал, поступающий на второй вход, с учетом знаков входных сигналов. Таким образов, вы- . ходной сигнал блока 5 деления пропорционален котангенсу угла вектора скорости потока. Преобразователь 6 по сигналу с блока 5 деления формирует сигнал, , пропорциональный углу вектора скорости\35 Выходной сигнал преобразователя 6 равен углу вектора скорости, если он лежит в пределах от 0 до 180°, и отличается от него на 180°, если вектор скорости направлен под углом от 180 до 40 360®. Для того, чтобы определить истинное направление вектора, применяют детектор 8, который подает на второй _t сумматор 7 сигнал, пропорциональный

859931 4

180^й*, когда входной сигнал детектора имеет отрицательное значение, и не подает сигнала, если входной сигнал положителен . При этом сигнал на выходе 5 второго сумматора 8 будет пропорциона-, лен истинному значению угла вектора скорости, так как знак входного сигнала детектора 8, определяет ориентацию вектора в пространстве, поскольку является делимым на блоке деления.

Предлагаемое устройство, обладая сравнительной простотой, с достаточной точностью позволяет определять скорость и направление потока, а его выходной сигнал удобен как для считывания, так и для воздействия на устройства автоматики и регулирования.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к измерительной технике, а более конкретно к области измерени  параметров потоков и може-е быть использовано дл  метеорологических и иных измерений. Известен анализатор скорости и направлени  потока, содержа ц1Й индукционный четырехполюсный датчик, четыре фазочувствительных усилител , электрон нолучевую трубку и электронный коммутатор 1 . Этот электронный анализатор имеет дорогосто щую электроннолучевую трубг ку/ невысокую точность и дает лишь визуальную информацию, что делает иеосуществимым его использование в устройствах автоматики и регулировани . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  определени  скорости потока , содержащее датчики ортогональных составл ющих вектора скорости потока, подключенные к управл ющим входам преобразователей посто нного напр жени  В напр жение переменного тока, генератор синусоидальных колебаний, фазосдви гающую цепь, сумматор и измерительную схему 2. Это устройство имеет достаточно сложную конструкцию из-за наличи  фазосдвигаюцей цепи и измерительной схемы , регистрирующей амплитуду и фазу вьВсодного напр жени  сумматора. Цель изобретени  - упрощение конструкции .устройства., Дл  достижени  этой цели устройство , содержащее датчик ортогональных составл ющих вектора скорости потока и сумматор, снабжено двум  квадраторами , блоком делени , преобразователем, вторым сумматором и детектором, при этом выходы датчика ортогональных составл ющих вектора скорости потока через квадраторы соединены со входами первого су№ атора и со входами блока делени , выход которого через преобразователь соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которрго соединен с выходом детектора, а вход детектора соединен с одним из выходов датчика, ортогональных составл ющих вектора скорости потока. На чертеже приведена блок-схема устройства. Датчик I ортогональных составл ющих вектора скорости потока своими выхода ми подключен к квадраторам 2 и 3, которые соединены с сумматором 4. Блок 5 делени  получает сигналы от обоих выходов датчика 1 и соединен своим выходом через преобразователь 6 со вторы сумматором 7. На второй вход сумматора 7 подаетс  сигнал с детектора 8, подключенного своим входом к первому входу блока 5 делени . При воздействии потока на датчик 1 на его выходах по вл ютс  сигналы, про порциональные ортогональным составл ю 1ЦИМ вектора скорости потока. Сигналы через квадраторы 2 и 3 поступают на входы сумматора. Сигнал на выходе сумматора 4 равен сумме квадратов выходных сигналов датчика I, т. е. пропорционален квадрату величины вектора ско рости ветра. Блок 5 делени  производит деление сигнала, поступающего на первь«й вхсд блока, на сигнал, поступающий на второй вход, с учетом знаков входных сигналов. Таким образо1«@, вы- . ходней сигнал блока 5 делени  пропорционален котангенсу угла вектора скорости потока. Преобразователь 6 по сигна лу с блока 5 делени  формирует сигнал. пропорциональный углу вектора скорости135 Выходной сигнал преобразовател  6 равен углу вектора скорости, если он лежит в пределах от О до 180°, и отличаетс  от него на 180, если вектор скорости направлен под углом от 180 до 360. Дл  того, чтобы определить истин ное направление вектора, примен ют детектор 8, который подает на второй / сумматор 7 сигнал, пропорциональный 8 14 180, когда входной сигнал детектора имеет отрицательное значение, и не подает сигнала, если входной сигнал положителен . При этом сигнал на выходе второго сумматора 8 будет пропорциона-. лен истинному значению угла вектора скорости, так как знак входного сигнала детектора 8 определ ет ориентацию вектора в пространстве, поскольку  вл етс  делимым на блоке делени . Предлагаемое устройство, облада  сравнительной простотой, с достаточной точностью позвол ет определ ть скорость и направление потока, а его выходной сигнал удобен как дл  считывани , так и дл  воздействи  на устройства автоматики и регулировани . Формула изобретени  Анализатор скорости и направлени  потока , содержавши датчик ортогональных составл ющих вектора скорости Потока и сумматор, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции , он снабжен двум  квадраторами, блоком делени , преобразователем, вторым сумматором и детектором, при этом выходы датчика ортогональных составл ющих вектора скорости потока через квадраторы соединены со входами первого сумматора и со входами блока делени , выход которого через преобразователь соединен с первым входом второго сумматора, второй . вход которого соединен с выходом детектора, а вход детектора соединен с одним из выходов датчика ортогональных составл ющих вектора скорости потока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 110459, кл. G 01 Р 5/02,
2. 2. Авторское свидетельство СССР № 404014, кл. G 01 Р 5/08.

   В