×
20.09.2014
216.012.f513

ТЕРМОАНЕМОМЕТР И СПОСОБ НАГРЕВА ЕГО ТЕРМОРЕЗИСТОРНОЙ СТРУКТУРЫ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения скорости и температуры в потоках газов и жидкостей. Предлагается устройство термоанемометра, в котором на одной оптической оси последовательно друг за другом расположены источник света, ТЧЭ в виде терморезистивной структуры с внешними электрическими выводами и пластина, выполняющая роль отражающей поверхности. Пластина установлена за терморезистивной структурой. Центр пластины совпадает с оптической осью, а высота пластины больше размера поперечного сечения термочувствительного элемента. Также заявлен способ нагрева терморезистивной структуры термоанемометра, в котором на обратной, теневой, стороне терморезистивной структуры также формируется источник теплового потока. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 2 н. п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения скорости и температуры в потоках газов и жидкостей.

Известны термоанемометры (ТА), конструкция которых включает термочувствительный элемент (ТЧЭ) на основе терморезистора, при этом нагрев ТЧЭ осуществляется с помощью постоянного или переменного электрического тока [Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества веществ: Справочник: Кн.2 / Под общ. Ред. Е.А. Шорникова. - 5-е изд., перераб. и доп. - СПб.: Политехника, 2004].

Недостатками таких термоанемометров является сильная зависимость греющего тока от электрического сопротивления ТЧЭ и, как следствие, невозможность использования ТЧЭ с высокими значениями электрического сопротивления, а также сложность измерительных электрических цепей.

Известны термоанемометры, у которых осуществляется бесконтактный нагрев ТЧЭ с помощью электромагнитного поля, включая сверхвысокочастотное (СВЧ) [Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества веществ: Справочник: Кн.2 / Под общ. Ред. Е. А. Шорникова. - 5-е изд., перераб. и доп. - СПб.: Политехника, 2004].

Недостатками таких устройств является сильная зависимость температуры нагрева ТЧЭ от коэффициента связи, формы элемента. Кроме того, одновременный нагрев электромагнитным полем крепежной арматуры, внешних выводов и других элементов конструкции увеличивает погрешность измерения скорости потока, ухудшает надежность конструкции.

Наиболее близким по техническому решению является принятый за прототип оптико-волоконный термоанемометр и способ его нагрева (см. RU №2060504, G01P 5/10, 20.05.1996), состоящий из ТЧЭ, оптически согласованного с радиационным нагревателем (источником направленного потока излучения). Излучение от источника света поглощается поверхностью ТЧЭ, обращенной в сторону этого источника, формируя источник теплового потока.

Недостатками такого термоанемометра являются: влияние кондуктивной связи внешних выводов (сток тепловой энергии), невысокая степень изотермичности поверхности ТЧЭ (неравномерное температурное поле), обусловленные возникновением тени с противоположной стороны поверхности ТЧЭ от источника направленного потока излучения.

Задачей изобретения является повышение быстродействия за счет обеспечения равномерного нагрева термочувствительного элемента и уменьшение погрешности измерений термоанемометра за счет использования высокоомной терморезистивной структуры.

Для решения данной задачи предложен термоанемометр, состоящий из расположенных на одной оптической оси последовательно друг за другом: источника света, ТЧЭ в виде терморезистивной структуры (ТРС) с внешними электрическими выводами и отражающей пластины, обладающей способностью прогиба вдоль этой оси, причем центр пластины совпадает с оптической осью. Высота пластины больше размера поперечного сечения ТЧЭ, что обеспечивает попадание излучения от источника света на пластину. Способность пластины фокусировать излучение обеспечивается за счет согласованной с формой ТЧЭ формой прогиба пластины. Причем ТЧЭ находится на таком расстоянии от пластины, чтобы сформированный источник теплового потока располагался на всей теневой поверхности ТЧЭ.

Способ осуществляется следующим образом.

Источник света создает поток излучения, направленный вдоль оптической оси, распространяющийся в газовой или жидкостной среде. За счет поглощения энергии излучения, длина волны которого согласована с коэффициентом поглощения терморезистивной структуры, на поверхности ТЧЭ, расположенного перпендикулярно этому потоку, формируется источник теплового потока [Дульнев Г.Н. Тепло и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре: Учебник для вузов по спец. «Конструир. И произв. радиоаппаратуры». - М.: Высш. шк., 1984]. В связи с тем, что размер поперечного сечения ТЧЭ меньше размера поперечного сечения потока излучения, то по закону прямолинейного распространения света [Ландсберг Г.С. Оптика. Учеб. пособие для вузов. - 6-е изд., стереот. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003] исходное излучение попадает на расположенную за ТЧЭ пластину. Причем коэффициент отражения пластины согласован с длиной волны излучения источника света, что приводит к отражению исходного излучения в направлении обратной (теневой) стороны ТЧЭ. Форма прогиба пластины обеспечивает формирование дополнительного источника теплового потока на обратной (теневой) поверхности ТЧЭ в виде круглого или вытянутого пятна. Причем ТЧЭ находится на таком расстоянии от пластины, чтобы сформированный источник теплового потока располагался на всей теневой поверхности ТЧЭ. Таким образом, происходит формирование двух поверхностных источников теплового потока с противоположных сторон ТЧЭ: со стороны источника излучения и со стороны пластины. Тем самым происходит увеличение быстродействия ТЧЭ за счет удвоения количества источников теплового потока на его поверхности, сокращается время нагрева (реагирования). В свою очередь, расположение двух источников теплового потока с противоположных сторон на поверхности ТЧЭ обеспечивает равномерный нагрев (создается изотермическая поверхность). Способ нагрева ТЧЭ позволяет использовать высокоомные ТРС с положительным или отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС), что снижает погрешность при измерениях.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена оптико-геометрическая схема нагрева ТЧЭ направленным потоком излучения от источника света.

На фиг.2 изображен общий вид конструкции ТА с пластиной без прогиба.

При этом на фиг.1-2 и далее по тексту:

1 - источника света;

2 - термочувствительный элемент (ТЧЭ);

3 - терморезистивная структура (ТРС);

4 - внешние электрические выводы;

5 - пластины с прогибом;

6 - направленный поток излучения.

Устройство работает следующим образом.

При помощи направленного потока излучения 6 от источника света 1 на поверхности ТЧЭ 2, представленного в виде ТРС 3 с внешними электрическими выводами 4, формируется источник теплового потока. Часть исходного потока излучения 6, отражаясь от пластины с прогибом 5, которая расположена за ТЧЭ 2, попадает на обратную (теневую) поверхность ТЧЭ 3. Так как центр пластины с прогибом 5 находится на одной оптической оси с ТЧЭ 2 и источником света 1, то происходит формирование дополнительного теплового потока за счет поглощения энергии излучения. Регистрация параметров ТЧЭ и фиксация его в пространстве осуществляется при помощи внешних электрических выводов 4.

Следует отметить, что несмотря на то, что изобретение проиллюстрировано конструкцией термоанемометра, в котором отражающая поверхность имеет форму пластины с прогибом в виде цилиндрической поверхности, ось которой пересекается с оптической осью, отражающая поверхность может быть иной формы.


ТЕРМОАНЕМОМЕТР И СПОСОБ НАГРЕВА ЕГО ТЕРМОРЕЗИСТОРНОЙ СТРУКТУРЫ
ТЕРМОАНЕМОМЕТР И СПОСОБ НАГРЕВА ЕГО ТЕРМОРЕЗИСТОРНОЙ СТРУКТУРЫ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 39 items.
10.01.2013
№216.012.19c6

Способ заправки тепловой трубы теплоносителем

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к способу заправки тепловой трубы теплоносителем. Способ заправки тепловой трубы теплоносителем включает операции очистки корпуса и фитиля, откачки и дегазации тепловой трубы, ввода дозы теплоносителя внутрь трубы, при этом после операции очистки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472090
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.06.2013
№216.012.4a2d

Кабель с заглушкой

Изобретение относится к области конструирования кабельных конструкций, в том числе кабелей связи, содержащих в своем составе газонаполненные оболочки. Газонаполненный кабель состоит из наружного защитного шланга с оптически прозрачной заглушкой, обладающей селективным коэффициентом пропускания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484569
Дата охранного документа: 10.06.2013
27.06.2013
№216.012.51e6

Защитная бленда для оптических приборов

Защитная бленда включает корпус, диафрагмы и оптически прозрачный слой, обладающий селективным коэффициентом пропускания (поглощения) света, выполненные из материалов химически стойких по отношению к парам и водным растворам щелочей и кислот, включая фтористоводородную (плавиковую) кислоту....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486559
Дата охранного документа: 27.06.2013
20.07.2014
№216.012.e0e2

Конструкция электродов для снятия электрокардиограммы

Изобретение относится к медицинской технике. Конструкция электрода для снятия кардиограммы содержит «грушу» с присоской и электроды. Внутри присоски размещен магнитоэлектрический датчик, устанавливаемый параллельно поверхности тела пациента, включающий корпус из немагнитного материала, внутри...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523356
Дата охранного документа: 20.07.2014
27.07.2014
№216.012.e494

Способ исследования транспортной функции маточных труб

Изобретение относится к медицине, а именно, к гинекологии, и может быть использовано при осуществлении диагностики нарушения транспортной функции маточных труб после проведения реконструктивно-восстановительных операций на маточных трубах. Для этого после окончания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524306
Дата охранного документа: 27.07.2014
27.07.2014
№216.012.e506

Способ герниопластики при вентральных грыжах

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии вентральных грыж. Определяют степень растяжения брюшной стенки, необходимой для герниопластики местными тканями без натяжения по формуле: M=(d-d)×1,3, где d - окружность брюшной стенки в зоне максимальной величины грыжевых ворот; d -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524420
Дата охранного документа: 27.07.2014
20.08.2014
№216.012.ec11

Герметичный корпус модуля

Изобретение относится к радиоэлектронной технике, а именно к корпусам электрических приборов, в частности к герметичным корпусам, и может использоваться в конструкциях, к которым предъявляются высокие требования по герметичности и теплоотводу. С целью повышения надежности и времени сохранения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526241
Дата охранного документа: 20.08.2014
20.08.2014
№216.012.ec45

Дифференциальный датчик постоянного магнитного поля

Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой дифференциальный датчик постоянного магнитного поля. Датчик состоит из конденсатора, диэлектриком которого является магнитострикционно-пьезоэлектрический композит, помещенный между катушками Гельмгольца, создающими заданное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526293
Дата охранного документа: 20.08.2014
27.08.2014
№216.012.eed6

Способ лечения пациентов с заболеваниями пульпы зуба и периодонта

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и может быть использовано для лечения пациентов с заболеваниями пульпы зуба и периодонта. Осуществляют эндодонтический этап лечения с прохождением и расширением корневого канала. Затем в корневой канал зуба вводят жидкость «Глуфторэд»....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526961
Дата охранного документа: 27.08.2014
27.08.2014
№216.012.f05a

Способ исследования скорости всасывания аминокислот в пищеварительном тракте

Изобретение относится к медицине, а именно к гастроэнтерологии, и может быть использовано для исследования всасывания аминокислот из пищеварительного тракта. Для этого проводят исследование крови утром натощак и после приема аминокислотной смеси. При этом сначала утром натощак определяют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527349
Дата охранного документа: 27.08.2014
Showing 1-10 of 58 items.
10.01.2013
№216.012.19c6

Способ заправки тепловой трубы теплоносителем

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к способу заправки тепловой трубы теплоносителем. Способ заправки тепловой трубы теплоносителем включает операции очистки корпуса и фитиля, откачки и дегазации тепловой трубы, ввода дозы теплоносителя внутрь трубы, при этом после операции очистки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472090
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d52

Термозапорный клапан

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано в теплоэнергетике, трубостроении, химической промышленности, газо- и нефтепроводах. Термозапорный клапан содержит корпус с входным и выходным патрубками, запорный орган, седло и шток. Запорный орган выполнен в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473000
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.06.2013
№216.012.5197

Оптический криостат

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для проведения оптических и фотоэлектрических исследований в диапазоне криогенных температур. Основой данного криостата является корпус 1, выполненный в виде стакана из теплоизолирующего материала (например, пенопласта). На дне...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486480
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.08.2013
№216.012.5e2f

Способ визуально-оптического контроля лазерного сканирования атмосферы

Способ включает подсветку атмосферы лазерным излучением, прием отраженного излучения и использование вычислительной системы. Сканирование атмосферы в 3-мерном пространстве осуществляют с помощью управляемого сканирующего лазера. Летательные объекты или турбулентные потоки, вызываемые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489732
Дата охранного документа: 10.08.2013
27.12.2013
№216.012.8fb1

Способ одномоментной мастэктомии и реконструкции молочной железы собственными тканями

Изобретение относится к медицине, в частности к маммологии. После мастэктомии через нижний край постмастэктомической раны в брюшную полость вводят манипулятор или циркулярный сшивающий аппарат. Цепляют край большого сальника. Сальник через туннель выводят и укладывают на раневую поверхность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502478
Дата охранного документа: 27.12.2013
10.01.2014
№216.012.93e0

Способ изготовления скульптурно-дизайнерских изделий

Изобретение относится к области декоративного искусства, а именно к области изготовления декоративных скульптур. Способ изготовления скульптурно-дизайнерских изделий включает послойное армирование, сушку, окрашивание и покрытие лаком, при этом объемное изделие вылепляют из скульптурного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503550
Дата охранного документа: 10.01.2014
27.02.2014
№216.012.a571

Способ создания трехмерного дизайн-проекта краевого пародонта

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и предназначено для диагностики эстетических нарушений краевого пародонта и зубных рядов. Производят измерение параметров биологической зоны исследуемой области по методу Kois в значимых зонах и фиксируются в формализованную карту....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508068
Дата охранного документа: 27.02.2014
10.07.2014
№216.012.db94

Способ выращивания цыплят-бройлеров

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к промышленной технологии производства мяса бройлеров. Проводят инкубацию яиц эмбрионов в два цикла. В первый цикл с 1-ых до 18-ти суток яйца эмбрионов содержат в выводных шкафах инкубатора. Во второй цикл с 18-ти до 21-ти суток яйца...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521990
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.07.2014
№216.012.dc1e

Способ измерения постоянного магнитного поля

Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой способ измерения напряжённости постоянного магнитного поля. Способ заключается в том, что конденсатор, диэлектриком которого является магнитострикционно-пьезоэлектрический композит, помещают в измеряемое постоянное магнитное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522128
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.07.2014
№216.012.dd29

Способ диагностики проходимости маточных труб при бесплодии

Изобретение относится к медицине, а именно к гинекологии. Проводят контрастную эхогистеросальпингоскопию. После введения контраста производят с двух сторон блокады круглых связок матки 10,0 мл 0,25% раствором новокаина. При поступлении контраста из полости матки в брюшную полость диагностируют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522395
Дата охранного документа: 10.07.2014
+ добавить свой РИД