Patent RU-206371-U1 (RU)
Title: Акустический анемометр
IPC: G01P5/01
Filed: 2021-04-26
Granted: 2021-09-08
Abstract: Полезная модель может использоваться в измерительной технике, а именно в устройствах для акустического измерения параметров газовых потоков и величин, которые могут быть получены из этих данных, а также в метеорологии и геофизике.Задача: повышение помехозащищенности, точности и надежности измерений, упрощение конструкции акустического анемометра и его производства, расширение диапазона измерений и улучшение эксплуатационных характеристик.Сущность: акустический анемометр, состоящий из вычислительного устройства, подключенных к нему датчика температуры, генератора электрических сигналов, а также предварительного усилителя, устройства коммутации, последовательно соединенных согласующего устройства, дифференцирующего устройства и первого компаратора, второго компаратора, триггера, двух пар обратимых акустических приемопередатчиков, четырех виброизоляторов, приемника акустического сигнала, первой и второй поддерживающих структур, соединенных параллельно относительно друг друга, и дополнительного виброизолятора, при этом акустические приемопередатчики установлены на первую поддерживающую структуру через виброизоляторы, наклонены в вертикальной плоскости навстречу друг к другу на одинаковые углы и расположены на равных расстояниях от центра осей связанной системы координат, лежащей в плоскости, параллельной плоскости первой поддерживающей структуры, выходы обратимых акустических приемопередатчиков подключены к входам устройства коммутации, выход генератора электрических сигналов подключен к другому входу устройства коммутации, управляющий вход устройства коммутации подключен к вычислительному устройству, вход второго компаратора соединен с выходом дифференцирующего устройства, а его выход подключен к первому входу триггера, выход которого подключен к второму входу первого компаратора, вход согласующего устройства подключен к первому выходу коммутатора, выход первого компаратора подключен к второму входу триггера и к другому входу вычислительного устройства, приемник акустического сигнала установлен на вторую поддерживающую структуру через первый дополнительный виброизолятор так, что поверхность первого дополнительного виброизолятора совмещена со второй поддерживающей структурой, рабочая поверхность приемника акустического сигнала обращена в сторону обратимых акустических приемопередатчиков, а ее центр удален от центра осей связанной системы координат, лежащей в плоскости, параллельной плоскости первой поддерживающей структуры, на высоту, равную половине расстояния между обратимыми акустическими приемопередатчиками одной оси деленного на тангенс угла наклона обратимых акустических приемопередатчиков, дополнен полосовым фильтром, четырьмя плоско-выпуклыми акустическими линзами, причем акустические приемопередатчики и приемник акустического сигнала выполнены высокочастотными, средняя частота полосового фильтра равна резонансной частоте обратимых акустических приемопередатчиков и приемника акустического сигнала, вход полосового фильтра подключен к выходу приемника акустического сигнала, его выход подключен к входу предварительного усилителя, выход которого подключен к вычислительному устройству, акустические линзы выполнены плосковыпуклыми, установлены соосно на рабочую поверхность соответствующего обратимого акустического приемопередатчика, при этом угол раскрытия акустических линз определяется соотношением Ω=arcSin(d*(1-Vc/V)/2R), где d и R - соответственно диаметр и радиус кривизны акустической линзы, а V и Vc- соответственно скорости звука в материале акустической линзы и окружающей среде. 3 ил.