SU885896A1 - Flow mark recorder - Google Patents

Flow mark recorder Download PDF

Info

Publication number
SU885896A1
SU885896A1 SU802891119A SU2891119A SU885896A1 SU 885896 A1 SU885896 A1 SU 885896A1 SU 802891119 A SU802891119 A SU 802891119A SU 2891119 A SU2891119 A SU 2891119A SU 885896 A1 SU885896 A1 SU 885896A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
electrodes
comparator
flow
distance
tag
Prior art date
Application number
SU802891119A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Фарид Ахатович Ганеев
Сергей Константинович Бальцер
Владимир Михайлович Солдаткин
Валентин Антонович Ференец
Original Assignee
Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева filed Critical Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева
Priority to SU802891119A priority Critical patent/SU885896A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU885896A1 publication Critical patent/SU885896A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

(54) РЕГИСТРАТОР МЕТОК ПОТОКА(54) FLOW RECORDER RECORDER

1one

Изобретение относитс  к измерительной технике, и -может найти применение в устройствах дл  измерени  параметров движени , в частности величины и направлени  скорости потока газа или жидкости, расхода, а также при аэро- и гидродинамических исследовани х.The invention relates to a measurement technique, and can be used in devices for measuring motion parameters, in particular, the magnitude and direction of the gas or liquid flow rate, flow rate, as well as in aerial and hydrodynamic studies.

Известны устройства дл  бесконтактного измерени  расхода, скорости и направлени  потока жидкости и газа, в основу работы которых положено определение времени переноса метки потоком между точками базового рассто ни . Одним из основных узлов, определ ющих точность измерени  в таких устройствах,  вл етс  регистратор метки, который вЕЛдает сигнал на измерительную схему в момент времени, когда метка пересекает границу базового рассто ни . Регистраци  меток в известных устройствах производитс  по моменту начала реагировани  приемника на по вление метки, т.е. в момент времени, когда сигнал приемника превышает заданный пороговый уровень.Devices are known for contactless measurement of flow rate, velocity, and direction of flow of liquid and gas, the basis of which is based on determining the time of transfer of a label by the flow between points of the base distance. One of the main components that determine the measurement accuracy in such devices is the tag recorder, which binds the signal to the measuring circuit at the time when the mark crosses the boundary of the base distance. The registration of tags in known devices takes place at the moment when the receiver starts responding to the appearance of the tag, i.e. at the time when the receiver signal exceeds a predetermined threshold level.

Основным недостатком такой реги-страции  вл етс  несоответствие пространственного положени  меткиThe main disadvantage of this registration is the inconsistency of the spatial position of the label.

и уровн  выходного сигнала приемника вследствие возможной йестабильности параметров формируемых меток. Известны также устройства, в которых регистраци  метки обеспечива . етс  по среднему моменту времени - между началом и концом реагировани  приемника на пролетающую метку Эт.им устройствам также присущиand the receiver output level due to the possible instability of the parameters of the generated tags. Also known are devices in which the registration of a label is provided. in terms of the average point in time - between the beginning and the end of the receiver’s response to the passing label. These devices are also inherent

О погрешности, обусловленные временной зависимостью характерных параметров метки. Эти погрешности особенно существенны при малых скорост х измер емых потоков, когда временной интервал между началом и концом реагировани  оказываетс  сравнительно большим.On the error due to the time dependence of the characteristic parameters of the label. These errors are especially significant at low speeds of the measured flows, when the time interval between the beginning and the end of the response is relatively large.

Известны устройства регистрации меток по максимуму выходного сигнала приемника или по нулевому значению производной этого сигнала по времени 2.There are known devices for registering tags by the maximum output signal of the receiver or by the zero value of the derivative of this signal with respect to time 2.

Недостатком известных устройств  вл етс  их мала  точность.A disadvantage of the known devices is their low accuracy.

25 Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  регистратор меток, содеожащий точечные электроды, расположенные вдоль потока, усилитель, дифференциапьную схему, соединенную с25 The closest to the present invention is a tag recorder, containing dotted electrodes along the stream, an amplifier, a differential circuit connected to

30 компаратором. При этом электроды размещены на рассто нии 0,Ь6 длины меток. В этом устройстве посредством дифференциальной схемы производитс  выделение разностного сигнала между разнесенными во времени выходными импульсами приемников, .разнесенных в пространстве. Далее с помощью компаратора производитс  формирование импульсов,временное положение переднего фронта которого соответствует моменту пересечени  разностного сигнала через нулевой уровень ГЗ .30 comparator In this case, the electrodes are placed at a distance of 0, b6 of the length of the marks. In this device, a differential circuit is used to separate the difference signal between the time-spaced output pulses of receivers spaced apart. Next, a comparator is used to generate pulses, the temporary position of the leading edge of which corresponds to the instant of crossing the difference signal through the zero level of the GB.

Однако это устройство также-не обеспечивает высокой точности регистрации меток при наличии флюктуации сигналов На входе компаратора, которые имеют место в реальных услови х работы (турбулентность потока, случайные пульсации и т.п.) . При этом погрешность регистрации обуславливаетс  малой крутизной пересечени  разностного сигнала нулевого уровн , особенно при низких скорост х контролируемого потока. Кроме того, выбор рассто ни  разнесени  приемников вдоль потока на 0,66 длины меток дл  р да типов меток не  вл етс  оптимальным с. точки зрени  обеспечени  высокой точности регистрации, а следовательно , и измерени  параметров движени .However, this device also does not provide high accuracy of tag registration in the presence of signal fluctuations At the input of the comparator, which take place in actual work conditions (flow turbulence, random pulsations, etc.). At the same time, the registration error is caused by the small steepness of the crossing of the zero difference signal, especially at low speeds of the controlled flow. In addition, the selection of the receiver spacing along a stream of 0.66 tag lengths for a number of tag types is not optimal c. points of view to ensure high accuracy of recording, and, consequently, measurement of motion parameters.

Цель изЬбретени  - повышение точности регистрации метки.The purpose of the present is to improve the accuracy of tag registration.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в регистраторе меток потока содержсццем точечные электроды, расположенные вдоль потока, усилители и дифференциальную схему, соединенную с компаратором, в едеца втора  дифференциальна  схема, соединенна  с компаратором, при этом электроды подключены к разнопол рным входгил дифференциальных схем и расположены на рассто нии L Уг г , где Гд - наикратчайшее рассто ние между траекторией движени  метки и линией, соедин ющей электроды.The goal is achieved by the fact that, in the flow tag recorder, there are dotted electrodes along the stream, amplifiers and a differential circuit connected to a comparator, and a second differential circuit connected to a comparator, while the electrodes are connected to different polarity input circuits and located on distance L Y yr, where Gd is the shortest distance between the trajectory of the mark and the line connecting the electrodes.

Введение дополнительной дифференциальной схемы и указанное его включение позвол ет сформировать так называеглай опорный сигнал компаратора, измен ющийс  в противофазе основному сигналу. Благодар  этому крутизна пересечени  основного сигнала с опорным уведичиваетс  вдвое, что за счет снижени  дисперсии погрешности отсчета времени приводит к повышению точности регистрации меток в услови х случайных пульсаций и турбулентности измер емого потока. Выбор рассто ни  разнесени  приемников по указанному выражению при регистрации меток, обладающих электростатическим зар дом, обеспечивает максимальную крутизну сигналов на выходе приемников в равносигнальрой зоне, что также увеличивает крутизну разностногоThe introduction of an additional differential circuit and the indicated inclusion of it allow the formation of a so-called comparator reference signal, changing in antiphase to the main signal. Due to this, the steepness of the intersection of the main signal with the reference signal is doubled, which, due to a decrease in the variance of the time error, leads to an increase in the accuracy of the registration of tags under conditions of random pulsations and turbulence of the measured flow. The choice of the distance of receivers according to the specified expression when registering tags with electrostatic charge ensures the maximum slope of the signals at the output of the receivers in the equisignal zone, which also increases the slope of the difference

сигнала и повышает точность регистра1щи .signal and improves register accuracy.

На фиг. 1 представлена схема регистратора; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.FIG. 1 shows a registrar circuit; in fig. 2 - time diagrams that show his work.

Регистратор содержит два разнесенных на рассто нии идентичных приемника 1 и 2, состо щих из регистрирующих металлических электродов, расположенных на поверхности, ограничивающей контролируемый поток, и преобразователей зар д - напр жение, входы которых св заны с упом нутыми электродами . Выходы приемников 1 и 2 св заны через две дифференциальные схемы 3 и 4 с компаратором 5.The recorder contains two identical receivers 1 and 2 spaced apart, consisting of recording metal electrodes located on the surface limiting the flow to be monitored, and charge-voltage converters whose inputs are connected to the said electrodes. The outputs of receivers 1 and 2 are connected via two differential circuits 3 and 4 with a comparator 5.

Регистратор работает следующим образом..The registrar works as follows.

Ионна  метка в результате своего движени  совместно с контролируемым потоком проходит сначала около приемника 1, а затем около, приемника 2. В результате этого на выходе приемников 1 и 2 соответственно по вл ютс  сигналы 5-1 и Sj. Эти сигналы подаютс  на соответствующие входы дифференциальных схем 3 и 4, на выходе которых формируютс  сигналы aS и dScL соответствующие -разности (S , причем сигнал д5(  вл етс  инверсным по отношению к сигналу д5 . С выходов схем 3 и 4 сигналы д5 и &Sij поступают на соответствующие входы компаратора 5, в котором происходит формирование импульса в момент равенства сигналов д,5 и д S/j . При этом разностный сигнал их равен д5 - ( -д5) 2uS, т.е. увеличиваетс  в 2 раза. Временное положение переднего фронта импульса на выходе компаратора соответствует моменту прохождени  меткой точки, равноудаленной от приемных электродов . Этот импульс используетс  в измерительной схеме дл  определени  времени прохождени  меткой заданного базового рассто ни .The ion tag, as a result of its movement, together with the controlled flow passes first around receiver 1, and then around receiver 2. As a result, signals 5-1 and Sj appear at the output of receivers 1 and 2, respectively. These signals are fed to the corresponding inputs of the differential circuits 3 and 4, at the output of which the signals aS and dScL are generated corresponding to the differences (S, and the signal d5 (inverse to the signal d5. From the outputs of circuits 3 and 4, the signals d5 and & Sij is fed to the corresponding inputs of the comparator 5, in which the pulse is generated at the moment of equality of the signals d, 5 and d S / j, and the difference signal is equal to d5 - (-d5) 2uS, i.e., increases by 2 times. the position of the leading edge of the pulse at the output of the comparator corresponds to the moment Tagged the passage points equidistant from the receiving electrodes. This pulse is used in the measuring circuit for determining the transit time Tagged predetermined reference distance.

В результате пролета метки около точечного металлического электрода на последнем возникает зар д q , обусловленный наведённым зар дом. Величина наведенного зар да q опре . дел етс  из .известного выргикени As a result of the passage of the mark near the point metallic electrode, charge q occurs on the latter, due to the induced charge. The magnitude of the induced charge q made from known curvature

Ян Чм где -Ч - потенциал фиктивного пол Yan Hm where -H is the potential of the fictitious floor

точечного электрода в точке нахождени  метки. Продифференцировав это соотношение по времени, получим выражение , описывающее импульс наведенного токаpoint electrode at the point where the mark is located. Differentiating this relationship over time, we obtain an expression describing the induced current pulse

cosfb,    cosfb,

в где V - скорость движени  метки;where V is the speed of movement of the mark;

Г- - наикратчайшее рассто ние между электродом и траекторией движени  метки;G - is the shortest distance between the electrode and the trajectory of the tag;

I - угол между траекторией метки и радиус вектором, соедин ющим метку с электродом. Экстремальные значени  i , соответствующие максимальной крутизне изменени  зар да , имеют место при значени х угла, которые наход тс  из ус лови  df/dt 0. В результате решени  этого уравнени  получим tg (Ъ У2 т,е. |1 (,т- 54 44, 0 опг 126° 16. Рассто ние между электродом и проекцией метки на плоскость расположени  электродов, когда наступает максимум крутизны наведенного сигнала, определитс  как (фиг. 1) . Очевидно, если расположить приемники на рассто нии 21 д L друг от друга, то наведенные сигналы на них будут пересекатьс  в точке, имеющей максимальную крутизну. Следовательно, можно определить оптимальную величину разнесени  приемниых электродов. Поскольку дл  точечных электродов tg , У7, то .ЭТО-рассто ние .определ етс  высотой пролета метки Гд и равно Ч 2г,/У УТ Го В общем Случае значение углов Ь f при которых достигаетс  наибольша  крутизна сигнала Яц, зависит от геометрии электрода приемника и может быть расчитана дл  кгокдого конкретного случа ..I is the angle between the tag's trajectory and the radius of the vector connecting the tag to the electrode. Extreme values of i, corresponding to the maximum steepness of the change in charge, occur at angles that are from the condition df / dt 0. As a result of solving this equation, we get tg (b Y2 t, e. | 1 (, t - 54 44, 0 opg 126 ° 16. The distance between the electrode and the projection of the mark on the plane of the electrodes, when the induced signal is at a maximum slope, is defined as (Fig. 1). Obviously, if the receivers are located at a distance of 21 d L from each other, then the induced signals on them will intersect at the point having the maximum Therefore, it is possible to determine the optimal size of the separation of the receiving electrodes. Since for the point electrodes tg, V7, then .ETO-distance. is determined by the height of the mark Gd and is equal to H 2g, / V YTG In the General Case which achieves the greatest slope of the Jats signal, depends on the geometry of the receiver electrode and can be calculated for a specific case.

уat

fienmt .г Таким образом, размещение двух идентичных приемников на указанном рассто нии и введение дополиительной дифференциальной позвол ет значительно увеличить точность регистрации меток. формула изобретени  Регистратор меток потока, содержащий точечные электрода,, расположенные вдоль потока, усилители, диференциальную схему, соединенную с компаратором, отличаЕбци.йс   тем, что, с целью повьваени  точности, в него введена втора  дифференциальна  схема, соединенна  с компаратором, при этом электроды подключены к разнопол рным входёШ дифференциальных схем и расположены на рассто нии Ь -УР гр , где rj - наш кратчайшее рассто ние между траекторией движени  метки и линией, соедин ющей электроды. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Кремлевский Т.П. Расходомеры и счетчики количества. Л., Машиностроение , 1975, с. 577-578. 2.Там же, с. 588-591. .. 3.Авторское свидетельство СССР № 657352, кл. G 01 Р 5/18, 1979 (прототип),.fienmt. g. Thus, placing two identical receivers at a specified distance and introducing an additional differential differential can significantly increase the accuracy of tag registration. invention of the invention of the flow tag recorder containing point electrodes, located along the stream, amplifiers, a differential circuit connected to a comparator, distinguished by the fact that, in order to improve accuracy, a second differential circuit was inserted connected to a comparator, while the electrodes connected to different polarity input differential circuits and located at a distance L –UR g, where rj is our shortest distance between the trajectory of the mark and the line connecting the electrodes. Sources of information taken into account in the examination 1. Kremlevsky ETC. Flow meters and quantity counters. L., Mechanical Engineering, 1975, p. 577-578. 2. In the same place 588-591. .. 3. Authors certificate of the USSR № 657352, cl. G 01 P 5/18, 1979 (prototype) ,.

tt

Claims (1)

Формула изобретения Регистратор меток потока, содержащий точечные электроды,, расположенные вдоль потока, усилители, ди- . ференциальную схему, соединенную с компаратором, отличайщи.й с я тем, что, с целью повмяения точности, в него введена вторая дифференциальная схема, соединенная с компаратором, прй этом электроды подключены к разнополярным входам дифференциальных схем и расположены на расстоянии .. SUMMARY OF THE INVENTION A flow mark recorder comprising point electrodes, located along a flow, amplifiers, di. The differential circuit connected to the comparator is distinguished by the fact that, in order to improve accuracy, a second differential circuit connected to the comparator is introduced into it; herewith, the electrodes are connected to bipolar inputs of the differential circuits and are located at a distance .. Ь го , где г5 - наикратчайшее расстояние между траекторией движения метки и линией, соединяющей электроды.B th, where r 5 is the shortest distance between the trajectory of the mark and the line connecting the electrodes.
SU802891119A 1980-03-07 1980-03-07 Flow mark recorder SU885896A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802891119A SU885896A1 (en) 1980-03-07 1980-03-07 Flow mark recorder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802891119A SU885896A1 (en) 1980-03-07 1980-03-07 Flow mark recorder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU885896A1 true SU885896A1 (en) 1981-11-30

Family

ID=20881464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802891119A SU885896A1 (en) 1980-03-07 1980-03-07 Flow mark recorder

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU885896A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108680764A (en) * 2018-04-18 2018-10-19 东南大学 Gas velocity measurement device based on ionic trace and its measurement method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108680764A (en) * 2018-04-18 2018-10-19 东南大学 Gas velocity measurement device based on ionic trace and its measurement method
CN108680764B (en) * 2018-04-18 2020-04-24 东南大学 Air flow velocity measuring method based on ion tracing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3644825A (en) Magnetic detection system for detecting movement of an object utilizing signals derived from two orthogonal pickup coils
US4032758A (en) Compensated vehicle heading system
US3838421A (en) Airport runway surveillance system with means for determining touch-down dispersion
US2400552A (en) Range finder
SU885896A1 (en) Flow mark recorder
US4290313A (en) Electromagnetic flowmeter system
US5233312A (en) DC feedback circuit using sample and hold circuits
US4391150A (en) Electro-acoustic flowmeter
US3656059A (en) Single sensor motor vehicle velocity detector
US4055750A (en) Heading sensor for vehicle dead reckoning system
US4922447A (en) Device for measuring the distance travelled and the speed of a rail vehicle
SU1122973A2 (en) Flow marker recorder
JPH0454892B2 (en)
JP2856521B2 (en) Electromagnetic flow meter
JPH06325288A (en) Vehicle detecting device and traffic quantity mesuring equipment
SU1045132A2 (en) Flow mark registering device
RU2109319C1 (en) Transport facility control system
JPS6225277A (en) Distance tracking device
SU917090A1 (en) Method of measuring medium flow rate
SU1000763A1 (en) Ultrasonic flowmeter
SU909642A2 (en) Device for measuring speed of gas or liquid flow
RU2163003C1 (en) Device measuring length of articles
SU877579A1 (en) Device for determination of groung vehicle movement trajectories
RU1812430C (en) Indication unit
SU1249610A1 (en) Device for impelementing phase method of electric surveying