ТЕРМОАНЕМОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК

ТЕРМОАНЕМОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК
предложенное техническое решение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении скорости движения газовой или жидкой среды, плотности, состава и т.д.
Известны термоанемометрические датчики, содержащие термочувствительный элемент в виде полупроводниковых бусинок, закрепленных на державках 1. Их недостатком является невысокий температурный диапазон функционирования, что ограничивает их использование при значительных температурах окружающей среды.
Известны термоанемометрические датчика, содержащие чувствительный элемент в виде нити, закрепленной на токоподводах 2. Их недостатком является наличие температурных погрешностей при измерении.
В качестве прототипа принят термоанемометрический датчик, содержащий термочувствительный элемент в виде нити, закрепленной на токоподводах, один из которых выполнен в виде биметаллической пластины
Недостатком данного технического рещения является невысокая чувствительность при наличии температурной комплексации погрещностей, вследствии малых значений удельного температурного коэффициента металлической нити.
Задачей заявляемого технического решения является повышение чувствительности термоанемометрического датчика.
введен нагревательный элемент, причем нагревательный элемент закреплен на биметаллическом токоподводе .
На фиг. 1 представлена принципиальная схема предложенного термоанемометрического датчика.
Термочувствительный элемент в виде металлической нити 1 закреплен на токоподводе 2 из однородного материала и токоподводе 3 из биметалла, которые в свою очередь закреплены на державке 4. Нагревательный элемент 5 закреплен на токоподводе 3 и контактирует с ним.
Работа предложенного устройства осуществляется следующим
образом.
При пропускании тока I через металлическую нить 1 термоанемометрического датчика, она перегревается относительно окружающей среды. Изменение условий теплообмена нити, за счет изменения скорости обдува, плотности, состава и т. д., приведет к изменению температуры ЛТ ее нагрева, а, следовательно, и изменению электрического сопротивления ARp.
При нагреве токоподвода 3 из биметалла с помощью нагревателя 5, он
прогибается на угол (Х , прикладывая к нити силу Р растяжения, и, следовательно, создавая в теле нити предварительно внутреннее напряжение О, которое при изменении температуры нити на AT, а, следовательно, и линейных размеров нити А1, изменяется на АО. Это в свою очередь, за счет
тензоэффекта, приводит к дополнительному изменению электрического сопротивления AR.
В этом случае результирующее изменение электрического сопротивления ARj-bART возрастает при одном и том же ровне изменений условий теплообмена, что связано с увеличением результирующей
чувствительности термоанемометрического датчика.
биметалла при его дополнительном нагреве. Предварительно создаваемые внутренние напряжения в нити, могут соответствовать требуемым значениям,обеспечивающимнеобходимуючувствительность
термоанемометрического датчика. Более того, при изменении режима работы термоанемометриеского датчика на различных участках диапазона контролируемых воздействий, появляется возможность с помощью нагревательного элемента поддерживать необходимый уровень внутренних напряжений для сохранения требуемой чувствительности датчика.
Техническая реализация предложенного технического рещения требует использования известных технических средств и методов изготовления.
Ориентировочныесрокивнедренияпредложенного
термоанемометрического датчика 1 - 2 месяца.
Имеютсяаналитические и экспериментальные результаты,
Позволяющие обоснованно выбирать параметры и режимы работы предложенного термоанемометрического датчика.
ФОРМУЛА
1.Термоанемометрическийдатчик,содержащий термочувствительный элемент в виде нити, закрепленной на двух токоподводах, один из которых выполнен в виде биметаллической пластины, отличающийся телг, что введен нагревательный элемент, причем нагревательный элемент закреплен на токоподводе в виде биметаллической пластины.
2.Термоанемометрический датчик по п. 1, оптичается тем, что нагревательный элемент выполнен в виде металлической спирали и при закреплении контактирует с поверхностью токоподвода в. виде биметаллической пластины.
Источники информации принятые во внимание:
1.Ференец В.А. Полупроводниковые струйные термоанемометры. М., Энергия, 1972, с.20-36.
2.Попов B.C. Металлические подогревные сопротивления в .. электроизмерительной технике и автоматике. М.-Л., Наука, 1964, с. 13.
3.Авторское свидетельство № 618682, СССР, МКИ G 01 Р 5/12, 1978.прототип.