RU2012109190A

RU2012109190A - Анемометр с постоянной температурой горячего проводника

Info

Publication number: RU2012109190A
Application number: RU2012109190/28A
Authority: RU
Inventors: Дэн ГРАБОИ; Финн СВЕН; Джон ГЭРРИОТТ
Original assignee: Кэафьюжн 207, Инк.
Priority date: 2009-08-12
Filing date: 2010-07-28
Publication date: 2013-09-20
Also published as: KR20120062765A; AU2010282899A1; WO2011019507A1; US20110167902A1; BR112012008077A2; US8413503B2; US7946167B2; JP2013501935A; CA2770628A1; EP2464980A1; CN102576034A; US20110036161A1; MX2012001843A

Abstract

1. Термоанемометр с постоянной температурой, содержащий:множество электропроводящих штырей, включающих в себя пару внутренних штырей и пару внешних штырей;проводник, электрически и механически соединенный с множеством штырей;источник тока, соединенный с внутренними штырями и сконфигурированный с возможностью обеспечения тока по проводнику между внутренними штырями;датчик напряжения, соединенный с внешними штырями и сконфигурированный с возможностью измерения напряжения между внешними штырями;причем источник тока и детектор напряжения сконфигурированы с возможностью поддержания постоянного сопротивления проводника между внутренними штырями.2. Термоанемометр по п.1, в котором сопротивление проводника между внутренними штырями связано с температурой проводника.3. Термоанемометр по п.2, в котором проводник помещен в текучую среду.4. Термоанемометр по п.3, в котором текучая среда представляет собой газ.5. Термоанемометр по п.3, в котором измерение расхода текучей среды является функцией конвективной теплопередачи от проводника под действием потока текучей среды.6. Термоанемометр по п.5, в котором множество штырей подключены к сервосистеме, сконфигурированной с возможностью поддержания постоянного сопротивления проводника между внутренними штырями при передаче тепла путем конвекции от проводника, причем сервосистема включает в себя источник тока и датчик напряжения.7. Термоанемометр по п.6, в котором сервосистема регулирует величину тока, подаваемого от источника тока, исходя из напряжения, подаваемого на проводник, и второго напряжения, подаваемого на эталонный резистор, подключенный последовательно �

Claims

1. Термоанемометр с постоянной температурой, содержащий:

множество электропроводящих штырей, включающих в себя пару внутренних штырей и пару внешних штырей;

проводник, электрически и механически соединенный с множеством штырей;

источник тока, соединенный с внутренними штырями и сконфигурированный с возможностью обеспечения тока по проводнику между внутренними штырями;

датчик напряжения, соединенный с внешними штырями и сконфигурированный с возможностью измерения напряжения между внешними штырями;

причем источник тока и детектор напряжения сконфигурированы с возможностью поддержания постоянного сопротивления проводника между внутренними штырями.

2. Термоанемометр по п.1, в котором сопротивление проводника между внутренними штырями связано с температурой проводника.

3. Термоанемометр по п.2, в котором проводник помещен в текучую среду.

4. Термоанемометр по п.3, в котором текучая среда представляет собой газ.

5. Термоанемометр по п.3, в котором измерение расхода текучей среды является функцией конвективной теплопередачи от проводника под действием потока текучей среды.

6. Термоанемометр по п.5, в котором множество штырей подключены к сервосистеме, сконфигурированной с возможностью поддержания постоянного сопротивления проводника между внутренними штырями при передаче тепла путем конвекции от проводника, причем сервосистема включает в себя источник тока и датчик напряжения.

7. Термоанемометр по п.6, в котором сервосистема регулирует величину тока, подаваемого от источника тока, исходя из напряжения, подаваемого на проводник, и второго напряжения, подаваемого на эталонный резистор, подключенный последовательно к проводнику.

8. Термоанемометр по п.3, дополнительно содержащий датчик температуры текучей среды, сконфигурированный с возможностью динамического измерения температуры текучей среды.

9. Термоанемометр по п.8, в котором датчик температуры текучей среды включает в себя:

вторую пару внутренних штырей, вторую пару внешних штырей и второй проводник, соединенный со второй парой внутренних штырей и второй парой внешних штырей;

второй источник тока, соединенный со вторыми внутренними штырями и сконфигурированный с возможностью обеспечения второго тока по второму проводнику между вторыми внутренними штырями;

второй датчик напряжения, соединенный со вторыми внешними штырями и сконфигурированный с возможностью измерения второго напряжения на вторых внешних штырях;

причем сопротивление второго проводника между вторыми внутренними штырями связано с температурой текучей среды.

10. Термоанемометр по п.9, в котором второй ток представляет собой импульс тока.

11. Термоанемометр по п.1, в котором проводник представляет собой нить.

12. Способ измерения расхода текучей среды, содержащий этапы, на которых:

обеспечивают проводник, помещенный в поток текучей среды, причем проводник соединен с парой внешних штырей и парой внутренних штырей, и проводник имеет участок, представляющий собой горячий провод, между внутренними штырями, причем горячий провод включает в себя сопротивление, связанное с температурой горячего провода;

обеспечивают протекание тока через горячий провод;

измеряют напряжение на горячем проводе у внешних штырей;

поддерживают постоянное сопротивление горячего провода, поскольку поток текучей среды отводит тепло путем конвекции от горячего провода; и

вычисляют скорость потока текучей среды, исходя из количества энергии, требуемой для поддержания постоянного сопротивления горячего провода в потоке текучей среды.

13. Способ по п.12, дополнительно содержащий этап, на котором регулируют величину протекающего тока, исходя из количества тепла, отводимого от горячего провода путем конвекции.

14. Способ по п.13, в котором регулирование количество протекающего тока связано с измерением напряжения на внешних штырях.

15. Способ по п.14, дополнительно содержащий этапы, на которых:

обеспечивают эталонное сопротивление, подключенное к источнику тока и последовательно соединенное с горячим проводом;

измеряют напряжение, полученное на эталонном сопротивлении;

сравнивают напряжение, полученное на эталонном сопротивлении, с напряжением на горячем проводе у внешних штырей; и

регулируют величину протекающего тока таким образом, чтобы напряжения, полученные на эталонном резисторе и горячем проводе, были равны.

16. Способ по п.12, дополнительно содержащий этап, на котором динамически измеряют температуру среды, окружающей текучую среду.

17. Способ по п.16, дополнительно содержащий этапы, на которых:

обеспечивают холодный проводник, помещенный в поток текучей среды, причем холодный проводник, соединен с парой внешних холодных штырей и парой внутренних холодных штырей, и холодный проводник имеет участок, представляющий собой холодный провод, расположенный между внутренними холодными штырями, причем холодный провод включает в себя сопротивление, связанное с температурой холодного провода;

обеспечивают протекание второго тока через холодный провод;

измеряют второе напряжение на холодном проводе у внешних холодных штырей.

18. Способ по п.17, в котором этап обеспечения протекания второго тока включает в себя обеспечение импульса тока, причем импульс тока включает в себя время действия импульса.

19. Способ по п.18, дополнительно содержащий этап, на котором дискретизируют второе напряжение на холодном проводе во время действия импульса тока.

20. Способ по п.18, в котором время действия импульса тока выбирают таким образом, чтобы не нагревать холодный проводник.

21. Способ по п.19, в котором и проводник и холодный проводник включают в себя нити.

22. Способ по п.12, дополнительно содержащий этап, на котором калибруют горячий провод при известной температуре, включая обеспечение импульса тока через горячий провод и измерение сопротивления горячего провода, без поддержания сопротивления горячего провода постоянным.

23. Способ по п.22, в котором длительность импульса тока, проходящего через горячий провод, выбирают таким образом, чтобы горячий провод не нагревался.