Тахометрический измеритель скорости движения воздуха
Использование: в приборостроении для измерения скорости для расхода воздуха в различных отраслях промышленности, в том числе в горных выработках шахт, опасных по газу и пыли. Сущность изобретения: утсройство обладает повышенной чуствительностью в области малых скоростей движения воздуха, улучшенными эксплуатационными характеристиками за счет того, что узел крепления крыльчатки измерителя выполнен в виде уравновешенного коромысла, с одной стороны которого в опорах подвешена крыльчатка, с другой жестко закреплен электромагнитный вибратор, а коромысло укреплено в корпусе эластичным уплотнителем. 3 ил.
Изобретение относится к приборостроению, в частности к тахометрическим анемометрам, и может быть использовано для измерения скорости и расхода воздуха в различных отраслях промышленности, в том числе в горных выработках шахт, опасных по газу и пыли.
Известны тахометрические измерители скорости движения жидкостей и газов, содержащие измерительную крыльчатку, которая подвешивается в неподвижных опорах на кернах, подшипниках, на струне [1]. Недостатком данных анемометров является наличие порогового значения скорости измеряемого потока, ниже которого измерительная крыльчатка не вращается, так как момент трения в порах ее оси превышает движущийся аэродинамический момент. Кроме того, порог трения крыльчатки является величиной непостоянной, изменяясь в зависимости от степени изношенности опор, степени загрязнения трущихся поверхностей и т.д. Поэтому начало диапазона измерения тахометрических анемометров принимается с запасом, в 1,5-2 раза превышающим порог чувствительности крыльчатки, и обычно составляет 0,3-0,5 м/с, что не удовлетворяет требованиям практики. Известен также тахометрический измеритель скорости движения воздуха [2] , который с целью исключения порога трогания крыльчатки имеет дифференцирующую цепочку, транзисторный ключ и электромагнит, приводящий крыльчатку во вращение при нулевой скорости потока воздуха. Недостатком такого анемометра является гистерезис показаний в области малых скоростей движения воздуха. При реверсировании воздушного потока, обтекающего датчик, направление вращения крыльчатки не меняется до некоторого значения скорости движения воздуха, после чего крыльчатка меняет направление и измеритель переходит на другую ветвь характеристики. При этом возможно получение ложной информации в области малых скоростей движения воздуха. Наиболее близким к предлагаемому является тахометрический преобразователь расхода, в котором с целью уменьшения трения в подшипниках узел подвески крыльчатки содержит вибратор, выполненный в виде специального редуктора, кривошипов, соединительных деталей и электродвигателя [3]. Недостатком такого измерителя является сложность, громоздкость и низкая надежность конструкции, а также ограниченная возможность его применения, в том числе в угольных шахтах, опасных по газу и пыли, из-за необходимости применения электродвигателя во взрывобезопасном исполнении со значительным потреблением электроэнергии. Цель изобретения - повышение надежности и расширение области применения тахометрического измерителя скорости движения воздуха. Это достигается за счет того, что крыльчатка установлена в опорах на кернах, подпятники которых закреплены на одном конце коромысла, на другом конце которого установлен якорь электромагнитного вибратора, причем коромысло укреплено в корпусе посредством эластичного уплотнителя. На фиг.1 представлен узел подвески крыльчатки тахометрического измерителя, внешний вид; на фиг.2 и 3 - тахометрический измеритель, разрез. Тахометрический измеритель содержит крыльчатку 1, подвешенную в опорах 2 на одном конце коромысла 3, и электрический вибратор, закрепленный на другом конце коромысла 3, состоящий из катушки индуктивности 4, ферритового магнитопровода 5 и якоря-мембраны 6 с зазором относительно магнитопровода 5. Регулировка зазора осуществляется винтом 7. Торцы лопастей крыльчатки 1 армированы пластинами 8 из магнитомягкого материала. Корпус устройства состоит из двух одинаковых деталей 9, изготовленных из пластмассы и соединенных винтами. Внутренние стенки деталей корпуса 9 образуют цилиндрическое проходное отверстие - обечайку крыльчатки 1. Коромысло 3 при помощи эластичного уплотнителя 10 крепится в пазу между корпусными деталями 9. Резиновый уплотнитель 10, кроме функции герметизации внутренней полости измерителя в месте прохода через корпус коромысла, является опорой, на которой колеблется последнее. Питание катушки индуктивности 4 вибратора осуществляется переменным током от специального генератора. В корпусе измерителя установлены также индуктивный преобразователь 11 частоты вращения крыльчатки в электрический сигнал и электронная схема формирования выходного сигнала. Измеритель работает следующим образом. При включении измерителя катушка индуктивности 4 получает питание. Переменный магнитный поток, создаваемый в магнитопроводе 5, замыкается через якорь-мембрану 6, жестко закрепленный на коромысле 3. Колебания якоря-мембраны 6 с амплитудой![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/948.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/948.gif)
Формула изобретения
ТАХОМЕТРИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУХА, содержащий размещенную в корпусе крыльчатку, связанную с установленным с внешней стороны корпуса вибратором, и регистратор частоты вращения крыльчатки, отличающийся тем, что крыльчатка установлена в опорах на кернах, подпятники которых закреплены на одном конце коромысла, на другом его конце установлен якорь электромагнитного вибратора, причем коромысло закреплено в корпусе посредством эластичного уплотнителя.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3