SU945796A1 - Термоанемометр - Google Patents

Description

(5) ТЕРМОАНЕМОМЕТР

1

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к измерению скоростей потоков, жидкостей и газов.

Известно устройство дл  измерени  скорости потока жидкости, содержащее зонд с датчиками скорости, температуры и направлени  1 .

Однако это устройство имеет невысокую томность, обусловленную времен-JQ ной нестабильностью датчика скорости и датчика температуры, представл ющих собой термисторы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  fep-js моанемометр, содержащий датчик и термокомпенсатор , выполненные в виде p-ri: переходов и включенные в дифференциальную схему, нагреватель датчика с первым электрическим выводом и ис-.20 точник питани  2,

Недостаток известного устройства его низка  надежность, обусловленна  возможчоогью выхода из стро  р-п перехода коллектор-база, служащего нагревателем .

Цель изобретени  - повышение надежности термоанемометра.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в известный термоанемометр в базу введен второй электрический вывод,соединенный со вторым источником питани .

На Фиг. 1 показан разрез устройства в корпусе; на фиг. 2 - электрическа  схема термоанемометра. .

Claims (2)

1. Устройство содержит корпус 1 с размещенным в нем кристаллом 2,имеющим слой 3 коллектора, который может служить в. качестве обратносмещенной земли , тело базы 4, термочувствительный датчик 5 представл ющий собой р-п переход , образованный эмиттером 6 и базой Ц, диффузионный слой 7., представл ющий собой эмиттер без электрического вывода, к эмиттеру 6 подсоединен электрический вывод 8, к базе k электрический вывод 9, а электрический вывод 10  вл етс  дополнительным, 3, 9 подключенным к слою базы k и соединенным с отдельным-источником 11 пита ни , изображенном на фиг. 2, Датчик 5 от источника 12 Е питани  через нагрузочное сопротивление R- , электрические выводы 8 и 9 включен в дифференциальную схему с вторым термочувст вительным элементом 13,  вл ющимс  термокомпенсатором. Сопротивление также  вл етс  нагрузочным, а при помощи сопротивлени  Яз балансируетс  дифференциальна  схема. В качестве нагревател  используетс  диффузионна  область Т, представл юща  собой тело базы , лежаща  под слоем 7, снабженна  дополнительным Злектрическим выводом 10, соединенным с отдельным источником 11 питани . Глубина сло  7 с противоположным типом проводимости по отношению к проводимости тела базы k и толщина базы k определ ют параметры нагревател  . Термоанемометр работает следующим образом. При подаче напр жени  от источника 12 Е/ питани  посредством выводов В и 9 через термочувствительный элемент 5 и компенсатор 13 протекают измерительные токи. При подаче напр жени  на выводы 9 и 10 от отдельного источника 11 питани  через нагреватель 14 протекает нагрева тельный ток, определ емый величиной необходимого перегрева над температурой среды и схемой отдельного источника питани  11, управл емого от термокомпенсатора 13, размещенного в измерительной среде. При заданном перегреве над температурой среды (при изменении температуры среды) отдельный источник 11 питани  пропус кает больший или меньший нагреватель ный ток через нагреватель 14, обеспечива  тем самым заданный перегрев При скорости потока среды, равной нулю, выходной сигнал И, снимаемый с эмиттера 6 и эмиттера термокомпенсатора 13, при помощи сопротивлени  3 устанавливаетс  равным нулю, либо определенной величине. При наличии скорости потока от нагретого кристалла 2 в корпусе 1, помещенном в среду, уноситс  некоторое количество тепла, пропорциональное скорости потока. Чем выше скорость , тем больше количества тепла уноситс  от кристалла 2, температуру которого измер ет термочувствительный элемент 5. Надежность предлагаемого термоанемометра определ етс  надежностью термочувствительного элемента 5, нагреваемого до высокой температуры, и самого нагревател  Т. Быстрое уменьшение температуры скорости потока за счет инерционности теплового обмена между устройством и средой приводит к резкому увеличению температуры кристалла 2, котора  и обуславливает необратимые процессы в криста ли , привод щие к отказу. Поскольку датчик 5 работает при очень малых плотност х тока через переход, то даже значительный (р,о 150-l8(f С) нагрев не повли ет на надежную работу. Нагреватель 14,  вл ющийс  телом базы k, представл ет собой однородный монокристалл кремни , обладающий определенной проводимостью. Надежность термоанемометра обуславливаетс  надежностью датчика S, сохран ющего свои свойства до температуры пор дка +180 С, надежно работающего в этих пределах при малых плотност х тока через р-п переход эмиттер-база 4. Таким образом, при использовании в качестве нагревател  тела базы, снабженного дополнительным электрическим выводом, соединенным с отдельным источником питани , стало возможным перегревать датчик до температуры пор дка +180С без угрозы выхода из стро  элементов термоанемометра, что позволило существенно повысить его надежность. Формула изобретени  Термоанемометр, содержащий датчик и термокомпенсатор, выполненные в виде р-п переходов и включенные в дифференциальную схему, нагреватель датчика с первым электрическим выводом и источник питани , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, в базу введен второй электрический вывод, соединенный со вторым источни ком питани . Источники информации, прин ть1е во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3595079, кл. 73-200, 1971.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 584252,.кл. G 01 Р 5/12, 1977 (прототип).

   R2

   Фиг. 2