UA23910U - Appliance for measurement of rate and direction of gas flow - Google Patents
Appliance for measurement of rate and direction of gas flow Download PDFInfo
- Publication number
- UA23910U UA23910U UAU200701211U UAU200701211U UA23910U UA 23910 U UA23910 U UA 23910U UA U200701211 U UAU200701211 U UA U200701211U UA U200701211 U UAU200701211 U UA U200701211U UA 23910 U UA23910 U UA 23910U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- output
- heater
- gas flow
- thermal imaging
- imaging camera
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title abstract description 5
- 238000001931 thermography Methods 0.000 claims description 16
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Корисна модель відноситься до вимірювальної техніки і може бути використана для вимірювання швидкості 2 та напрямку газових, рідинних та аерозольних потоків.The useful model refers to the measuring technique and can be used to measure the velocity 2 and direction of gas, liquid and aerosol flows.
Відомий тепловий витратомір (А.с. БО Мо1696874А1 кл. (з 01 Е 1/68, бюл. Мо45 від 07.12.91), який містить вимірювальну ділянку трубопроводу, на зовнішній поверхні якої розміщені основний нагрівам і термочутливий елемент, при цьому термочутливий елемент розміщений у центрі нагрівача і під'єднаний до реєстратора витрат, блок управління, додаткові нагрівам і термочутливий елемент, при цьому додатковий нагрівач встановлений по 70 периметру основного нагрівача, а додатковий термочутливий елемент встановлений зі зміщенням відносно основного термочутливого елемента, при цьому основний і додатковий термочутливі елементи встановлені на зовнішній поверхні трубопроводу під основним нагрівачем і з'єднані з входами блока управління, виходи якого з'єднані з додатковим нагрівачем.A known heat flow meter (A.s. BO Mo1696874A1 kl. (from 01 E 1/68, Bull. Mo45 dated 07.12.91), which contains a measuring section of the pipeline, on the outer surface of which the main heater and a heat-sensitive element are placed, while the heat-sensitive element placed in the center of the heater and connected to the flow recorder, the control unit, additional heaters and a heat-sensitive element, while the additional heater is installed along the 70 perimeter of the main heater, and the additional heat-sensitive element is installed with an offset relative to the main heat-sensitive element, while the main and additional heat-sensitive the elements are installed on the outer surface of the pipeline under the main heater and are connected to the inputs of the control unit, the outputs of which are connected to the additional heater.
Недоліком вказаного пристрою є складність конструкції за рахунок використання декількох нагрівачів, які 72 охоплюють велику площу трубопровода, а також невисока точність у зв'язку з неможливістю контролю зміни температури, пов'язаної з розтіканням тепла по матеріалу трубопроводу.The disadvantage of this device is the complexity of the design due to the use of several heaters, which 72 cover a large area of the pipeline, as well as low accuracy due to the impossibility of controlling the temperature change associated with the spread of heat through the pipeline material.
Найбільш близьким є пристрій для реалізації способу визначення витрат потоку рідини (патент КО 2249181The closest is a device for implementing a method of determining liquid flow rates (patent KO 2249181
С1, бо 01 г1/704, 1/68, З О1РБ/1О0, бюл. Моб від 27.03.2005), який містить тепловізійний пристрій для візуалізації теплового поля поверхні потоку по її інфрачервоному випромінюванню, що включає тепловізійну камеру, підключений до її виходу функціональний блок і відеоконтрольний пристрій, з'єднаний з першим виходом функціонального блока. Вимірювальна схема витратоміра включає обчислювальний пристрій, з'єднаний з другим виходом функціонального блока, і блок управління, один вихід якого підключений до функціонального блока, а другий - до обчислювального пристрою.C1, bo 01 g1/704, 1/68, Z О1RB/1О0, bull. Mob dated 03.27.2005), which contains a thermal imaging device for visualizing the thermal field of the flow surface by its infrared radiation, which includes a thermal imaging camera, a functional unit connected to its output and a video control device connected to the first output of the functional unit. The measuring circuit of the flow meter includes a computing device connected to the second output of the functional unit, and a control unit, one output of which is connected to the functional unit, and the second to the computing device.
Недоліком пристрою є низька чутливість внаслідок необхідності виділення зон з характерним температурним 22 рельєфом, що робить неможливим вимірювання з високою точністю швидкості температурно-однорідних потоків. вThe disadvantage of the device is low sensitivity due to the need to select zones with a characteristic temperature 22 relief, which makes it impossible to measure the speed of temperature-uniform flows with high accuracy. in
В основу корисної моделі поставлена задача створення пристрою для вимірювання швидкості та напрямку газового потоку, в якому за рахунок введення нових елементів та зв'язків між ними досягається можливість вимірювання швидкості та напрямку газового потоку шляхом визначення зміщення центру розподілу інтенсивності плями інфрачервоного випромінювання на тепловізійній камері, що призводить до підвищення о 30 чутливості, точності вимірювань та розширення області застосування. «--The useful model is based on the task of creating a device for measuring the speed and direction of the gas flow, in which, due to the introduction of new elements and connections between them, it is possible to measure the speed and direction of the gas flow by determining the displacement of the center of the distribution of the intensity of the infrared radiation spot on the thermal imaging camera, which leads to a 30 increase in sensitivity, accuracy of measurements and expansion of the field of application. "--
Поставлена задача вирішується тим, що в пристрій для вимірювання швидкості та напрямку газового потоку, який містить тепловізійний пристрій, що включає тепловізійну камеру, підключений до її виходу функціональний іа блок і відеоконтрольний пристрій, з'єднаний з першим виходом функціонального блока, обчислювальний «се пристрій, з'єднаний з другим виходом функціонального блока, і блок управління, один вихід якого підключений 35 до функціонального блока, а другий - до обчислювального пристрою, введено нагрівач, що створює симетричне с температурне поле, при цьому третій вихід блока управління з'єднано з нагрівачем, а тепловізійна камера розміщена симетрично відносно осі симетрії нагрівача. У запропонованому пристрої отримують результат вимірювання шляхом визначення зміщення центру розподілу інтенсивності плями інфрачервоного « випромінювання, утвореної нагрівачем, за допомогою тепловізійної камери з урахуванням масштабу часу. З 50 На Фіг.1. представлено сструктурну схему пристрою. На Фіг.2 представлено темпратурне поле. с Пристрій для вимірювання швидкості та напрямку газового потоку (Фіг.1) містить нагрівач 1, який з» знаходиться в газовому потоці та оптично зв'язаний з тепловізійним пристроєм 2, що включає тепловізійну камеру З, вихід якої з'єднаний з входом функціонального блоку 4, відеоконтрольний пристрій 5, вхід якого з'єднаний з першим виходом функціонального блоку 4, обчислювальний пристрій 6, вхід якого з'єднаний з другим 45 виходом функціонального блоку 4, блок управління 7, перший вихід якого з'єднаний з входом функціонального ді блоку 4, другий вихід - з входом обчислювального пристрою 6, третій вихід - з нагрівачем 1. оз Пристрій працює наступним чином.The task is solved by the fact that in the device for measuring the speed and direction of the gas flow, which contains a thermal imaging device that includes a thermal imaging camera, a functional ia unit connected to its output and a video control device connected to the first output of the functional unit, a computing device , connected to the second output of the functional unit, and the control unit, one output of which is connected 35 to the functional unit, and the second to the computing device, a heater is introduced, which creates a symmetrical temperature field, while the third output of the control unit is connected to heater, and the thermal imaging camera is placed symmetrically relative to the axis of symmetry of the heater. In the proposed device, the measurement result is obtained by determining the displacement of the center of the distribution of the intensity of the spot of infrared radiation formed by the heater, using a thermal imaging camera, taking into account the time scale. From 50 to Fig.1. the structural diagram of the device is presented. Figure 2 shows the temperature field. c The device for measuring the speed and direction of the gas flow (Fig. 1) contains a heater 1, which is located in the gas flow and is optically connected to a thermal imaging device 2, which includes a thermal imaging camera C, the output of which is connected to the input of the functional unit 4, a video monitoring device 5, the input of which is connected to the first output of the functional block 4, a computing device 6, the input of which is connected to the second 45 output of the functional block 4, the control unit 7, the first output of which is connected to the input of the functional block D 4, the second output - with the input of the computing device 6, the third output - with the heater 1. The device works as follows.
Нагрівач 1 по сигналу від блоку керування 7 створює температурне поле в газовому середовищі. За іш відсутності руху газового потоку температурне поле є симетричним (Фіг.2а), що створює пляму зображення -кп 70 інфрачервоного випромінювання на тепловізійній камері 3. В результаті руху газового потоку симетрія температурного поля порушується і відбувається зміщення розподілу інтенсивності плями інфрачервоного с випромінювання (Фіг.26), яке є пропорційним швидкості і напрямку газового потоку. Тепловізійна камера З сприймає інфрачервоне випромінювання температурного поля, створеного нагрівачем 1, і перетворює його в електричні сигнали, які після обробки в функціональному блоці 4 поступають у відеоконтрольний пристрій 5, де відбувається покадрова реєстрація температурного поля. По сигналу від блоку управління 7 за допомогою с функціонального блока 4 відбувається визначення зміщення розподілу інтенсивності плями інфрачервоного випромінювання через заданий інтервал часу «т і передається в обчислювальний пристрій 6. Обчислювальний пристрій б по отриманому зміщенню розподілу інтенсивності плями інфрачервоного випромінювання з врахуванням масштабу часу визначає швидкість газового потоку. Оскільки нагрівач 1 розміщено симетрично 60 відносно тепловізійної камери 3, то напрямок зміщення розподілу інтенсивності плями інфрачервоного випромінювання відносно симетрії тепловізійної камери З визначає напрямок руху газового потоку.The heater 1 creates a temperature field in the gas environment according to the signal from the control unit 7. In the absence of movement of the gas flow, the temperature field is symmetrical (Fig. 2a), which creates an image spot -kp 70 of infrared radiation on the thermal imaging camera 3. As a result of the movement of the gas flow, the symmetry of the temperature field is broken and there is a shift in the distribution of the intensity of the spot of infrared radiation (Fig. .26), which is proportional to the speed and direction of the gas flow. The thermal imaging camera C perceives the infrared radiation of the temperature field created by the heater 1 and converts it into electrical signals, which, after processing in the functional unit 4, enter the video control device 5, where the temperature field is recorded frame by frame. According to the signal from the control unit 7, with the help of the functional unit 4, the displacement of the distribution of the intensity of the infrared radiation spot is determined after a given time interval "t and is transmitted to the computing device 6. The computing device b based on the received displacement of the distribution of the intensity of the infrared radiation spot, taking into account the time scale, determines the speed gas flow. Since the heater 1 is placed symmetrically 60 relative to the thermal imaging camera 3, the direction of displacement of the intensity distribution of the infrared radiation spot relative to the symmetry of the thermal imaging camera C determines the direction of the gas flow.
Запропонований пристрій забезпечує вимірювання швидкості та напрямку газового потоку з високою чутливістю та точністю в широкому діапазоні зміни швидкості газового потоку. Проста та компактна структура ве пристрою дозволяє його використовувати у трубопроводах різних діаметрів.The proposed device provides measurement of the speed and direction of the gas flow with high sensitivity and accuracy in a wide range of changes in the gas flow speed. The simple and compact structure of the device allows it to be used in pipelines of various diameters.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU200701211U UA23910U (en) | 2007-02-05 | 2007-02-05 | Appliance for measurement of rate and direction of gas flow |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU200701211U UA23910U (en) | 2007-02-05 | 2007-02-05 | Appliance for measurement of rate and direction of gas flow |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA23910U true UA23910U (en) | 2007-06-11 |
Family
ID=38439519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU200701211U UA23910U (en) | 2007-02-05 | 2007-02-05 | Appliance for measurement of rate and direction of gas flow |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA23910U (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019125118A1 (en) * | 2017-12-20 | 2019-06-27 | Kaplun Mucharrafille Margarita | Apparatus for taking measurements of flow variables using thermography |
| RU201523U1 (en) * | 2020-08-11 | 2020-12-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Gas-liquid flowmeter |
| RU2751579C1 (en) * | 2020-08-31 | 2021-07-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Method for measurement of proportions of the components in a two-phase medium flow |
| RU2752412C1 (en) * | 2020-08-20 | 2021-07-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Method for measuring the flow rate of gas-liquid flow |
-
2007
- 2007-02-05 UA UAU200701211U patent/UA23910U/en unknown
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019125118A1 (en) * | 2017-12-20 | 2019-06-27 | Kaplun Mucharrafille Margarita | Apparatus for taking measurements of flow variables using thermography |
| RU201523U1 (en) * | 2020-08-11 | 2020-12-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Gas-liquid flowmeter |
| RU2752412C1 (en) * | 2020-08-20 | 2021-07-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Method for measuring the flow rate of gas-liquid flow |
| RU2751579C1 (en) * | 2020-08-31 | 2021-07-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Method for measurement of proportions of the components in a two-phase medium flow |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8561461B2 (en) | Calorimetric flow meter having high heat conductivity strips | |
| JP5209232B2 (en) | Thermal flow meter | |
| KR940701535A (en) | How to Eliminate Errors Associated with Coriolis Meters and their Temperatures | |
| ATE301822T1 (en) | FLOW SENSOR FOR LIQUIDS | |
| GB0416064D0 (en) | Method and apparatus for measuring fliud properties | |
| JP2007333460A (en) | Manometer integration type multi-vortex flowmeter | |
| JP2009085949A (en) | Heat flow measurement system and method | |
| CN101258385B (en) | Sensor unit for fluids | |
| UA23910U (en) | Appliance for measurement of rate and direction of gas flow | |
| JP2006029966A (en) | Multi-vortex flowmeter | |
| JP2004093180A (en) | Thermal flowmeter | |
| Markov et al. | Noninvasive fluid flow measurements in microfluidic channels with backscatter interferometry | |
| JP7037883B2 (en) | Exhaust flow rate measuring device, fuel consumption measuring device, program for exhaust gas flow rate measuring device, and exhaust gas flow rate measuring method | |
| JP2007309924A (en) | Flow meter | |
| JP2019066276A (en) | Flow rate measuring device | |
| JP4955159B2 (en) | Flow rate measuring method and apparatus | |
| JP5575359B2 (en) | Thermal flow meter | |
| RU2631007C1 (en) | Heat meter based on overhead sensors | |
| RU2620328C1 (en) | Device for determining the parameters of gas-separation | |
| FR3103269B1 (en) | Fluid mass flow measurement device | |
| RU187415U1 (en) | Static test bench for temperature sensor | |
| SE7610151L (en) | ELECTRONIC MEASUREMENT METER | |
| RU2548123C1 (en) | Measurement of gas and fluid characteristics | |
| RU2039939C1 (en) | Device for measuring low flow rate of gas | |
| ES2352619A1 (en) | Method and system for determining the energy flow of a fuel gas made up of more than two components |