Измерение скорости текучих сред, например воздушных потоков, измерение скорости твердых тел, например судов, самолетов и т.п., относительно текучей среды: ..с использованием изменения сопротивления нагретого проводника – G01P 5/12

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к анемометрическим измерениям, а также к способам изготовления анемометрического зонда. Способ изготовления анемометрического зонда для измерения вблизи стенки, включающий позиционирование и удержание прямого участка проволочки (2), содержащей металлический сердечник (20) диаметром d, составляющим от 0,35 до 0,6 мкм, окруженный защитной оболочкой (22), на двух поверхностях (61', 63'). Удаление части оболочки (22) для оголения активной измерительной зоны (14) проволочки длиной l, при этом соотношение l/d составляет от 600 до 1500. Крепление проволочки пайкой на двух стержнях (4, 6, 40, 60) зонда. Также заявлен анемометрический зонд, изготовленный по вышеизложенному способу. Технический результат заключается в повышении точности анемометрического зонда. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в процессе измерения параметров потоков жидкостей или газов. Предложен термоанемометр в микроэлектромеханическом (МЭМС) исполнении. Нагреватель и термодатчики заявленного термоанемометра сформированы на мембране, с обратной стороны которой выполнена герметизированная полость, заполненная материалом, коэффициент теплопроводности которого составляет менее 0,1 от коэффициента теплопроводности материала мембраны, или вакуумированная. Предложен также способ изготовления термоанемометра. Согласно данному способу на поверхности подложки формируют нагреватели и термодатчики. Мембрану формируют из материала подложки путем травления ее обратной стороны. Образовавшуюся в обратной стороне подложки полость герметизируют в среде или аргона, или криптона, или после заполнения полости твердым материалом. Технический результат: увеличение чувствительности, точности и пределов измерений. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости потока однородных или гомогенных жидкостей или газов. Термоанемометр содержит термочувствительный и нагревательный стабилитроны, два стабилизатора тока, источник опорного напряжения, генератор прямоугольных импульсов, мультиплексор, устройство выборки-хранения, формирователь длительности импульса выборки и усилитель. Нагрев и измерение температуры полупроводникового кристалла нагревательного стабилитрона осуществляется в импульсном режиме. Длительности импульсов в режиме нагрева и измерения определенным образом связаны с постоянной времени устройства. Устранение температурной зависимости осуществляется с помощью термочувствительного стабилитрона. Технический результат: обеспечение расширения температурного диапазона использования и повышение точности измерения. 6 ил.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано при измерении скорости потока жидкости или газа. Заявленный способ измерения скорости потока жидкости или газа включает: размещение в потоке жидкости или газа термистора, имеющего отрицательный температурный коэффициент (NTC); измерение начального сопротивления указанного термистора; приложение к указанному термистору энергетического импульса для создания разности температур между указанным термистором и указанным потоком; измерение стартового сопротивления указанного термистора непосредственно после отключения действия указанного импульса и запоминание стартового времени указанного отключения, и вычисление величины сопротивления отсечки как заранее предопределенной доли от разности между указанным начальным сопротивлением и указанным стартовым сопротивлением; сравнение сопротивления указанного термистора и указанной величины сопротивления отсечки во время процесса остывания термистора; запоминание времени отсечки достижения указанным сопротивлением термистора величины сопротивления отсечки; вычисление временного интервала между указанным временем отключения и указанным временем отсечки; определение скорости потока жидкости или газа исходя из указанного временного интервала. Технический результат: повышение точности измерения, создание приборов для измерения скорости потока, показания которых не зависят от температуры потока в широком диапазоне. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройствам для измерения скорости движения потоков флюидов и может быть использовано в трубопроводном транспорте, а также при проведении геофизических и газодинамических исследований скважин. Устройство включает цилиндрический трубчатый корпус, струевыпрямитель и окна для выхода потока флюида, нагреватель и термочувствительный элемент, электрическую схему для формирования информационного сигнала, блок питания и регистратор. Дополнительно устройство содержит два термочувствительных резистивных элемента, имеющих равные значения электрических сопротивлений и разные рабочие поверхности витков, омываемых потоком набегающего флюида и расположенных взаимно перпендикулярно на несущем каркасе. Струевыпрямитель установлен в передней части цилиндрического трубчатого корпуса. Нагреватель и термочувствительный элемент установлены между струевыпрямителем и окнами для выхода потока флюида. Несущий каркас образован, как минимум, двумя пластинами трапецеидальной формы из электроизоляционного и теплоизоляционного материала, обращенными малыми основаниями трапеций к набегающему потоку флюида. Причем витки одного из резистивных термочувствительных элементов расположены на несущем каркасе перпендикулярно направлению движения флюида, второго - параллельно, а термочувствительные элементы включены последовательно в одну из трех ветвей измерительной схемы, выполненной в виде уравновешенного моста постоянного тока. Третий термочувствительный элемент установлен перед указанными выше двумя термочувствительными элементами в передней части цилиндрического трубчатого корпуса на ближнем к набегающему потоку флюида конце струевыпрямителя. Причем термочувствительные элементы включены в мостовую схему, состоящую из трех параллельных ветвей. Техническим результатом является повышение точности измерений и информативности за счет одновременного измерения скорости измерения и температуры, снижения тепловой инерции и теплового сопротивления. 3 ил.

Изобретение относится к области преобразовательной техники и предназначено для преобразования параметров газодинамических характеристик газовых и жидких потоков с фильтрацией действующих при преобразовании помех. Сущность: устройство содержит терморезистор, источник питания, коммутатор энергетического состояния, звено преобразования скорости изменения сигнала. Выходная сеть терморезистора соединена как с входом звена преобразования скорости изменения сигнала, так и с цепью управления звена преобразования скорости изменения сигнала. Технический результат: повышение скорости преобразования контролируемых входных воздействий и снижение погрешности преобразования за счет фильтрации помех, действующих наряду с полезным выходным сигналом. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

В процессе измерения через термочувствительный элемент (ТЭ), помещенный в контролируемую среду, пропускают электрический ток разогрева, содержащий постоянную и синусоидальную составляющие. Формируют сигнал по температуре ТЭ и сигнал по разности фаз между периодическими составляющими сигналов по температуре и подводимой электрической мощности. При изменении контролируемого параметра поддерживают постоянное значение разности фаз, для чего изменяют частоту периодической составляющей тока нагрева. По величине частоты судят об измеряемом параметре. Изобретение обеспечивает повышение точности измерения, в частности скорости среды, при одновременном упрощении практической реализации и миниатюризации измерительных устройств. 1 ил.

Использование: в термоанемометрических системах преобразования информации. Технический результат заключается в повышении точности преобразования сигнала за счет фильтрации помехи. Согласно способу преобразования сигнала путем изменения энергетического состояния преобразователя и регистрации характеристики выходного сигнала в виде угла наклона касательной к кривой изменения выходного сигнала преобразователя, действующего на фоне сигнала помехи, выходной полезный сигнал и помеха суммируются на выходе преобразователя и регистрируется угол наклона касательной к кривой результирующего выходного сигнала преобразователя в момент коммутации его энергетического состояния. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области измерения скоростей текучих сред и может быть использовано для оперативного измерения скорости газового потока. Сущность: пространственно разносят по направлению потока газа тепловыделяющий и следующий за ним термочувствительный элементы. Нагревают тепловыделяющий элемент в импульсном или частотно-импульсном режиме. В процессе прохождения потока газа последовательно регистрируют импульсы напряжения с нагретого тепловыделяющего элемента и с термочувствительного элемента. Измеряют интервал времени между фронтами зарегистрированных импульсов и определяют скорость потока с учетом измеренного интервала. Устройство для определения скорости газового потока содержит тепловыделяющий элемент, подключенный к источнику тока, и термочувствительный элемент, соединенные с системой регистрации. Термочувствительный элемент, образующий с тепловыделяющим элементом датчик с функцией сенсора скорости, представляет собой, по крайней мере, один блок, состоящий из не менее двух последовательно соединенных термопар. При этом тепловыделяющий элемент подключен к импульсному или частотно-импульсному источнику тока. Технический результат: повышение точности определения скорости потока, расширение функциональных возможностей. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при градуировке и поверке измерителей скорости потока жидкостей или газов. Способ заключается в перемещении датчика в потоке и вне потока и фиксации значения его выходного сигнала в обоих положениях. В качестве датчика используют многокомпонентный датчик скорости обтекания потоком, в геометрическом центре которого размещен многокомпонентный датчик ускорения собственных движений. Датчики располагают в потоке рабочей среды и перемещают их поступательно-возвратно по прямой линии без изменения ориентации осей. При этом фиксируют по каждой из координат ряд значений выходного сигнала датчика скорости обтекания потоком и ряд значений выходного сигнала датчика ускорения собственных движений. Далее располагают датчики в рабочей среде при отсутствии потока, обеспечивают их неподвижность и фиксируют значения выходного сигнала датчика скорости обтекания потоком. После этого определяют коэффициенты градуировочной характеристики по полученной совокупности значений. Технический результат заключается в повышение достоверности и точности градуировки и поверки.

Настоящее изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения скорости однофазного потока жидкости в стационарных и переходных режимах. Способ определения скорости жидкости в стационарных и переходных режимах заключается в том, что измеряют температуру жидкости с помощью термопарного измерителя скорости (ТИС), нагревают чувствительный элемент ТИС от источника переменного тока, измеряют температуру нагретого чувствительного элемента ТИС, определяют их разность, определяют скорость жидкости на основе предварительно полученной зависимости Т_ч.э.=Т_н-Т _ж=f(W), где Т_н - температура чувствительного элемента ТИС, измеренная при включенном источнике переменного тока, Т_ж - температура жидкости, измеренная с помощью ТИС при отключенном источнике переменного тока, W - скорость жидкости. При этом, нагрев чувствительного элемента ТИС проводят периодически, измеряют температуру нагретого чувствительного элемента ТИС во временных интервалах, соответствующих включенному источнику переменного тока, измеряют температуру жидкости с помощью ТИС во временных интервалах, соответствующих отключенному источнику переменного тока, причем включение источника нагрева переменного тока проводят в момент минимального значения напряжения источника переменного тока, а временной интервал нагрева ТИС выбирается из условия t_у< t_н<t_пр, где t_н - временной интервал, соответствующий нагреву ТИС, t_пр - характерное время исследуемого процесса, в котором определяется скорость жидкости, t _у - время установления показаний ТИС. Технический результат: повышение точности определения скорости потока жидкости. 4 ил.

Изобретение относится к области микроэлектронных и микромеханических устройств и может быть использовано в качестве датчиков расхода и изменения уровней жидкостей и газов. Сущность: в кристалле датчика выполнены дополнительные сквозные отверстия. На поверхности отверстий выполнен диэлектрический слой, на который нанесен металлический слой. На обратной стороне кристалла выполнены дополнительные контактные площадки для посадки кристалла эвтектикой, соединенные с основными контактными площадками через металлический слой в отверстиях. При этом металлический слой на основных и металлических контактных площадках и в сквозных отверстиях нанесен на обе поверхности рамки основания в едином цикле под углом 45°-60° к поверхности рамки-основания для исключения разрывов металлизации на границе отверстий. 2 ил.

Изобретение относится к области микроэлектронных и микромеханических устройств. По величинам постоянных времени нагрева и остывания платинового тонкопленочного резистора, выполненного на диэлектрической мембране, расположенной на кремниевой рамке-основании, определяют скорость потока и задают скважность импульсов питания. В паузе между импульсами питания по величине сопротивления холодного резистора определяют температуру потока. Изобретение как минимум на два порядка снижает энергопотребление реализующего его устройства, что обеспечивает длительную работу последнего при отключении питающей сети. 4 ил.

Изобретение предназначено для использования при измерениях скорости потока жидкости или газа с помощью термоанемометров. В потоке располагаются термочувствительный преобразователь для измерения температуры потока и термочувствительный преобразователь с подогревателем для измерения скорости потока (термоанемометр) и осуществляется измерение температуры среды и температуры термоанемометра. Если разность температур термочувствительных преобразователей (перегрев) находится в пределах заданного диапазона, то мощность нагрева постоянна, а при изменении скорости потока изменяется перегрев; если же перегрев термоанемометра выходит за пределы заданного диапазона, то мощность нагрева изменяется до попадания перегрева в заданный диапазон. Значение измеряемой скорости потока вычисляется по формуле с учетом измеренного перегрева и мощности нагрева. Техническим результатом является повышение точности измерения скорости потока в широком диапазоне скоростей и температур при высоком быстродействии.

Изобретение предназначено для использования при измерениях скорости потока жидкости или газа с помощью термоанемометров. В потоке располагаются термочувствительный преобразователь для измерения температуры потока и термочувствительный преобразователь с подогревателем для измерения скорости потока (термоанемометр) и осуществляется измерение температуры среды и температуры термоанемометра. Если разность температур термочувствительных преобразователей (перегрев) находится в пределах заданного диапазона, то мощность нагрева фиксирована, а при изменении скорости потока изменяется перегрев; если же перегрев термоанемометра выходит за пределы заданного диапазона, то мощность нагрева изменяется до попадания перегрева в заданный диапазон. Значение измеряемой скорости потока вычисляется по формуле с учетом измеренного перегрева и мощности нагрева. Техническим результатом является повышение точности измерения скорости потока в широком диапазоне скоростей и температур. 1 ил.