Claims (2)
; Изобретение относитс к средствам измерени параметров движени и может быть испол зовано при измерении скорости или расхода в зкой жидкости в трубопроводах. Известен термоанемометрический преобра130ватель дл измерени скорости или расхода жидкости и газа, содержащий участок трубопровода , корпус и два термистора 1. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс термоанемометрический преобразователь, содержащий участок трубопровода, в котором закреплен корпус с размещенными внутри измерительным и ком пенсационным термисторами 2. Однако известное устройство обладает ограниченным диапазоном термокомпенсации, сложностью обработки сигналов, св занной с естест веннь М разбросом параметров полупроводнико вых элементов и недостаточной точностью измерений . Цель изобретени - повыщение точности и надежности измерений.. Поставленна цель достигаетс тем, что в термоанемометрическом преобразователе на бо ,ковои поверхности корпуса вьшолнен ступенчатый паз, в котором установлен компенсационный термистор, а верхн часть корпуса снабжена обводным U-образным и симметртчным каналом, в среднем сечении которого установлен измерительный термистор, при этом соотношение площадей сечений входов обводного канала трубопровода выбираетс из условий S 5 -Чг 10 , SOK где 5„„ - площадь сечени входа обводного канала; - площадь сечени трубопровода. Кроме того, соотнощение площадей сечений входа обводного канала к среднему сечению равно 1 : 2. При этом обводной канал снабжен регулировочным винтом, установленным в среднем сечении. На фиг. 1 представлена принципиальна схема устройства; на фиг. 2 - зависимости скорости в обводном канале от скорости в тру3 бопроводе; на фиг. 3 - зависимости сигнала термоанемометрического расходомера от скорости в обводном канале (скорости обтекани чувствительного элемента) при различных температурах рабочей жидкости. На участке трубопровода I установлен корпус 2 и закреплен с помощью накидной гайки 3. В корпусе 2 выполнен ступенчатый паз в котором установлен компенсационный термистор 5. Корпус 2 также снабжен обводным U-образчым симметричным каналом 6. В средине обводного канала установлен измерительный элемент термоанемометра - термистор 7. В корпус 2 вворачиваетс регулировочньш винт 8. Датчик включаетс в измерительную систему припомощи проводов 9. Термоанемометрический преобразователь работает следующим образом. Термисторы 7 и 5 вл ютс чувствительными элементами преобразовател и работают в режимах наибольшей чувствительности, в режиме посто нной температуры (сопротивлени ). Режимы работы термисторов подбирают такими , чтобы сигналы с обоих термисторов пр нулевой скорости потока были равны. Это в л етс об зательным условием точных измерений расхода. Сигнал с компенсационного термистора 5 за висит от температуры жидкости и не . зависит от скорости потока. Сигнал с измерительного термистора 7 зависит от скорости потока жид кости и ее температуры. Вычита из основного сигнала компенсационный, получаем приведенные к началу координат зависимости (фиг. 3) KOTOpbie показьшают, что разностный сигнал S зависит от температуры жидкости и от скорости потока жидкости V . При одной и той же скорости потока жидкости, омьшающей основной термистор (фиг. 3), сигнал термоанемометрического расходомера тем больще, чем меньше температура жидкости. В устройстве компенсаци температурной погрешности производитс путем установки основного термистора 7 в обводной канал 6, имеющий специальную форму. При уменьшении температуры жидкости происходит увеличение ее в зкости, а следовательно, возрастает гидравлическое сопротивление обводного ка нала. Возрастание гидравлического споротивлени основного и обводного каналов происходит непропорционально и поэтому скорость в обводном канале падает. Это иллюстрируетс фиг, 2, где представлены зависимости скорости V в обводном канале от скорости Vo в трубопроводе при различных температурах жидкости. Таким образом, при уменьшении температуры жидкости происходит уменьшение скорости около чувствительного элемен та термоанемометра, что компенсирует температурную погрешность. Дл того, чтобы обеспечить полную компенсацию температурной погрешности, необходиМО рассчитать и изготовить обводной канал спеодальной формы и соответствующих размеров . Форма канала по длине должна быть образована двум окружност ми разных диаметров таким образом, чтобы соотношение площадей входа к площади средины канала, где установлен измерительный термистор, бьЕЛо 1:2. Данна форма и размеры позвол ют наиболее точно обеспечить закон изменени с/, о рости близким к закону изменени выходного сигнала . На размеры обводного канала накладываетс еще одно ограничение - площадь входа (выхода) должна выбиратьс из соотношени где S - площадь трубопровода; S - площадь обводного канала. Данное условие необходимо дл того, чтобы обеспечить значительное преобладание в преобразователе площади трубопровода , что исключает краевые эффекты и позвол ет обеспечить полную температурную компенсацию . В корпусе датчика установлен регулировочный винт 8, который позвол ет путем перекрыти обводного канала подобрать нужную характеристику гидравлического сопротивлени . Таким образом, предлагаемый термоанемометрический преобразователь обладает полной компенсацией температурной погрещности в диапазоне температур от -30 до +70° С, малыми габаритами и массой преобразовател , незначительным гидравлическим сопротивлением потоку жидкости и высокой надежностью конструкции . Формула изобретени 1. Термоанемометрический преобразователь, . содержащий участок трубопровода, в котором закреплен корпус с размещенными внутри измерительным и компенсационным термисторами , отличающийс тем, что, с целью повышени точности и надежности измерений , на боковой поверхности корпуса выполнен ступенчатый паз, в котором установлен компенсационный термистор, а верхн часть корпуса снабжена обводным U-образным и симметричным каналом, в среднем сечеши которого установлен измерительный термистор.; The invention relates to the measurement of motion parameters and can be used to measure the velocity or flow rate of a viscous fluid in pipelines. A thermo-anemometric transducer for measuring the velocity or flow of a liquid and a gas is known, comprising a pipeline section, a housing and two thermistors 1. The thermo-anemometric converter comprising the pipeline section in which the housing is fixed with compensation and thermistors placed inside is the closest to the proposed technical essence. 2. However, the known device has a limited range of thermal compensation, the complexity of signal processing associated with natural signaling. azbrosom parameters of semiconducting elements and lack of measurement accuracy. The purpose of the invention is to increase the accuracy and reliability of measurements. The goal is achieved by the fact that, in the hot-melt converter on the side, the forging of the casing surface is filled with a stepped groove in which the compensation thermistor is installed, and the upper part of the body is equipped with a bypass U-shaped and symmetrical channel, on average the cross section of which has a measuring thermistor, the ratio of the areas of the sections of the inputs of the bypass channel of the pipeline is selected from the conditions S 5 - Chg 10, SOK where 5 „„ is the area of the section of the entrance of the bypass Channel; - area of the pipeline section. In addition, the ratio of the areas of the cross sections of the entrance of the bypass channel to the middle section is 1: 2. In this case, the bypass channel is equipped with an adjusting screw installed in the middle section. FIG. 1 is a schematic diagram of the device; in fig. (2) dependences of the velocity in the bypass channel on the velocity in the pipeline; in fig. 3 shows the dependences of the signal from the hot-wire anemometer flowmeter on the speed in the bypass channel (flow velocity of the sensitive element) at different temperatures of the working fluid. On the pipeline section I, case 2 is installed and secured with a cap nut 3. A step groove is made in case 2 in which a compensating thermistor 5 is installed. Case 2 is also equipped with a bypass U-shaped symmetric channel 6. A thermomenemeter measuring element is installed in the middle of the bypass channel 7. An adjusting screw is screwed into the housing 2 8. The sensor is included in the measuring system of the wire assist 9. The hot-wire transducer works as follows. Thermistors 7 and 5 are sensitive elements of the converter and operate in the highest sensitivity modes, in constant temperature (resistance) mode. The modes of operation of the thermistors are selected so that the signals from both thermistors with the zero flow rate are equal. This is a prerequisite for accurate flow measurement. The signal from the compensation thermistor 5 depends on the temperature of the liquid and does not. depends on the flow rate. The signal from measuring thermistor 7 depends on the flow rate of the liquid and its temperature. Subtracting the compensation signal from the main signal, we obtain the dependencies (Fig. 3) KOTOpbie reduced to the origin, which show that the difference signal S depends on the temperature of the liquid and on the flow rate of the liquid V. At the same flow rate of the liquid surrounding the main thermistor (Fig. 3), the signal of the thermo-anemometric flow meter is the larger, the lower the temperature of the liquid. In the device, the temperature error compensation is made by installing the main thermistor 7 in the bypass channel 6, which has a special shape. As the temperature of a liquid decreases, its viscosity increases, and, consequently, the hydraulic resistance of the bypass channel increases. The increase in hydraulic deceleration of the main and bypass channels occurs disproportionately and therefore the speed in the bypass channel decreases. This is illustrated in FIG. 2, where the dependences of the velocity V in the bypass channel on the velocity Vo in the pipeline at various fluid temperatures are presented. Thus, when the temperature of the liquid decreases, the velocity decreases around the sensing element of the hot-wire anemometer, which compensates for the temperature error. In order to ensure full compensation of the temperature error, it is necessary to calculate and produce a bypass channel of specific shape and appropriate dimensions. The channel shape in length must be formed by two circles of different diameters so that the ratio of the entrance areas to the area of the channel center where the measuring thermistor is installed is 1: 2. This shape and size makes it possible to most accurately ensure the law of variation with /, growth, close to the law of variation of the output signal. One more restriction is imposed on the dimensions of the bypass channel - the entrance (exit) area should be chosen from the relation where S is the pipeline area; S is the area of the bypass channel. This condition is necessary in order to ensure a significant predominance of pipeline area in the transducer, which eliminates edge effects and allows for full temperature compensation. An adjusting screw 8 is installed in the sensor housing, which allows to select the desired flow resistance characteristic by closing the bypass channel. Thus, the proposed thermo-anemometric converter has full compensation for temperature faults in the temperature range from -30 to + 70 ° C, small dimensions and weight of the converter, insignificant hydraulic resistance to fluid flow and high reliability of the design. Claim 1. Thermoanemometric converter,. comprising a pipeline section in which the case is fixed with measuring and compensating thermistors placed inside, characterized in that, in order to improve the accuracy and reliability of measurements, a step groove is made on the side surface of the case, in which the compensation thermistor is installed, and the upper part of the case is equipped with a bypass U -shaped and symmetric channel, on the average of which the measuring thermistor is installed.
при этом соотношение площадей сечений входов обводного канала и трубопровода выбнраетс из условий.the ratio of the areas of the cross sections of the inputs of the bypass channel and the pipeline is chosen from the conditions.
5 10, S.5 10, S.
окOK
- площадь сечени входа обводного - bypass entrance area
где Swhere s
ок канала;ok channel;
S - площадь сечени трубопровода.S is the cross-sectional area of the pipeline.
чр„Кроме того, соотношение площадей сечении„Кроме In addition, the ratio of the area of the cross section
входа обводного канала к среднему сечению равно 1:2.input bypass channel to the middle section is 1: 2.
2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч аю щ и и с тем, что обводной канал снабжен регулировочным винтом, установленным В среднем сечении.2. The converter under item 1, about tl and ch and n and also that the bypass channel is supplied with the adjusting screw established on Average section.
Источники информации, прти тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination
1.Авторское свидетельство СССР V 679881, кл. G 01 Р 5/12, 20.02.78.1. USSR author's certificate V 679881, cl. G 01 P 5/12, 20.02.78.
2.Авторское свидетельство СССР № 712761, кл. G 01 Р 5/12, 04.05.78.2. USSR author's certificate number 712761, cl. G 01 P 5/12, 04.05.78.
%,%
снsn
ВОс 55С ЮсVOS 55S Yus
оabout
1 г 3 4. г.1 g 3 4. g.
Фиг.2.2.