[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU153990U1 - ACOUSTIC ANEMOMETER - Google Patents

ACOUSTIC ANEMOMETER Download PDF

Info

Publication number
RU153990U1
RU153990U1 RU2015103761/28U RU2015103761U RU153990U1 RU 153990 U1 RU153990 U1 RU 153990U1 RU 2015103761/28 U RU2015103761/28 U RU 2015103761/28U RU 2015103761 U RU2015103761 U RU 2015103761U RU 153990 U1 RU153990 U1 RU 153990U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acoustic
supporting structure
switching device
transceivers
reversible
Prior art date
Application number
RU2015103761/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Иванович Симонов
Олег Алексеевич Волков
Вадим Андреевич Проценко
Original Assignee
Открытое акционерное общество "ЛОМО"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "ЛОМО" filed Critical Открытое акционерное общество "ЛОМО"
Priority to RU2015103761/28U priority Critical patent/RU153990U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU153990U1 publication Critical patent/RU153990U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

Акустический анемометр, состоящий из вычислительного устройства, подключенных к нему датчика температуры, генератора электрических сигналов и предварительного усилителя, а также двух пар приемников акустического сигнала, расположенных на поддерживающей структуре на равных расстояниях от центра осей связанной системы координат, лежащей в плоскости, параллельной плоскости поддерживающей структуры, отличающийся тем, что в него дополнительно введены устройство коммутации, акустический отражатель, соединенный с поддерживающей структурой, четыре виброизолятора, при этом приемники акустических сигналов выполнены в виде обратимых акустических приемопередатчиков, выходы которых подключены к входам устройства коммутации, выход которого подключен к входу предварительного усилителя, выход генератора подключен к другому входу устройства коммутации, управляющий вход устройства коммутации подключен к вычислительному устройству, обратимые акустические приемопередатчики установлены на поддерживающую структуру через виброизоляторы и наклонены в вертикальной плоскости навстречу друг к другу на одинаковые углы, акустический отражатель удален от поддерживающей структуры на высоту, равную половине расстояния между обратимыми акустическими приемопередатчиками одной оси, деленную на тангенс угла наклона обратимых акустических приемопередатчиков.An acoustic anemometer consisting of a computing device, a temperature sensor, an electric signal generator and a pre-amplifier connected to it, as well as two pairs of acoustic signal receivers located on a supporting structure at equal distances from the center axis of the associated coordinate system lying in a plane parallel to the supporting plane structure, characterized in that it additionally introduced a switching device, an acoustic reflector connected to a supporting structure oh, four vibration isolators, while the acoustic signal receivers are made in the form of reversible acoustic transceivers, the outputs of which are connected to the inputs of the switching device, the output of which is connected to the input of the pre-amplifier, the output of the generator is connected to another input of the switching device, the control input of the switching device is connected to the computing device reversible acoustic transceivers are mounted on a supporting structure through vibration isolators and are tilted in a vertical plane n towards each other at equal angles, the acoustic reflector is removed from the supporting structure to a height equal to half the distance between the reversible acoustic transceivers of one axis, divided by the tangent of the angle of inclination of the reversible acoustic transceivers.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к измерительной технике, а именно к устройствам для акустического измерения параметров газовых потоков и величин, которые могут быть получены из этих данных, и может быть использована в метеорологии и геофизике.The proposed utility model relates to measuring technique, namely, devices for acoustic measurement of gas flow parameters and quantities that can be obtained from these data, and can be used in meteorology and geophysics.

Известен акустический измеритель скорости потока газов в трубах, основанный на измерении разности времен прихода излучаемого акустического сигнала к датчикам, расположенным по и против потока газа. Измеритель содержит акустическую систему в виде излучателя звуковых сигналов и микрофонов в качестве детекторов звука, которые размещаются в измерительной трубе на определенном расстоянии друг от друга, а также генератор акустических сигналов, посредством которого сигналы подаются на звуковой излучатель, и коррелятор, на который поступают сигналы от микрофонов. В качестве акустического сигнала применяется непрерывный тональный сигнал, для вычисления разности времени прихода применен корреляционный вычислитель, а для вычисления скорости потока газа необходимо знание скорости распространения звука в заданной газовой среде. Скорость распространения звука табулируется в зависимости от температуры газа, поэтому известный прибор снабжен датчиком температуры [1].A known acoustic meter of gas flow in pipes, based on measuring the difference in the times of arrival of the emitted acoustic signal to sensors located on and against the gas flow. The meter contains an acoustic system in the form of an emitter of sound signals and microphones as sound detectors that are placed in the measuring tube at a certain distance from each other, as well as an acoustic signal generator through which the signals are fed to the sound emitter, and a correlator to which signals from microphones. A continuous tone signal is used as an acoustic signal, a correlation calculator is used to calculate the arrival time difference, and to calculate the gas flow rate, it is necessary to know the speed of sound propagation in a given gas medium. The speed of sound propagation is tabulated depending on the gas temperature, therefore, the known device is equipped with a temperature sensor [1].

Однако данный измеритель используют только для измерения скорости потока, а необходимость априорного знания скорости звука существенно усложняет как конструкцию устройства, так и алгоритм его функционирования.However, this meter is used only for measuring the flow velocity, and the need for a priori knowledge of the speed of sound significantly complicates both the design of the device and the algorithm of its operation.

Известно устройство для определения величины и направления вектора воздушного потока, состоящее из 3-х ультразвуковых зондов и температурного датчика в комбинации с электронным вычислительным контуром для вывода сигналов воздушного движения, показывающим величину и направление, по крайней мере, на трех координатных осях. Устройство содержит на одной центральной стойке три ультразвуковых излучателя, расположенных под углом 120°, и три приемника напротив каждого излучателя на своей стойке, а разница времен прихода определяется по высокоскоростным часам [2].A device for determining the magnitude and direction of the airflow vector, consisting of 3 ultrasonic probes and a temperature sensor in combination with an electronic computing circuit for outputting air traffic signals, showing the magnitude and direction of at least three coordinate axes. The device contains on one central rack three ultrasonic emitters located at an angle of 120 °, and three receivers opposite each emitter on its own rack, and the difference in arrival times is determined by a high-speed clock [2].

Однако отделение часов от системы сбора данных и использование попарных излучателя и приемника требует дополнительной калибровки.However, separating the clock from the data acquisition system and the use of a pairwise emitter and receiver requires additional calibration.

Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является акустический анемометр [3], состоящий из вычислительного устройства для задания и обработки сигналов и датчика температуры, соединенного с ним, генератора электрических сигналов, излучателя и приемников акустических сигналов, установленных на поддерживающей структуре и расположенных на равных расстояниях от излучателя; в качестве генератора используют генератор коротких импульсных сигналов, излучатель и приемники акустических сигналов расположены в одной плоскости, а поддерживающая структура выполнена в виде прямого креста, в центре которого установлен излучатель, а на концах размещены акустические приемники, при этом излучатель дополнительно снабжен усилителем мощности, а приемники предварительными усилителями.The closest technical solution to the claimed utility model is an acoustic anemometer [3], consisting of a computing device for setting and processing signals and a temperature sensor connected to it, an electric signal generator, emitter and acoustic signal receivers mounted on a supporting structure and located on equal distances from the emitter; a short pulse signal generator is used as a generator, the emitter and receivers of acoustic signals are located in one plane, and the supporting structure is made in the form of a straight cross, in the center of which there is an emitter, and acoustic receivers are placed at the ends, while the emitter is additionally equipped with a power amplifier, and preamplifier receivers.

Однако практическая реализация известного акустического анемометра в соответствии с предложенными схемой размещения излучателя и приемников акустического сигнала и алгоритмом его функционирования возможна только при использовании акустического излучателя со сферической диаграммой направленности, которые не изготавливаются промышленностью.However, the practical implementation of the known acoustic anemometer in accordance with the proposed arrangement of the emitter and receivers of the acoustic signal and the algorithm of its operation is possible only when using an acoustic emitter with a spherical radiation pattern that are not manufactured by industry.

При этом конструктивное исполнение известного акустического анемометра создает по две зоны в пределах 15-20 угловых градусов вдоль каждой измерительной оси, где погрешность измерения параметров потока (скорости и направления) превышают более 100% вследствие аэродинамического виньетирования элементами конструкции, главным образом излучателем и приемниками.Moreover, the design of the known acoustic anemometer creates two zones within 15-20 angular degrees along each measuring axis, where the error in the measurement of flow parameters (speed and direction) exceeds 100% due to aerodynamic vignetting by structural elements, mainly the emitter and receivers.

Кроме того в известном акустическом анемометре отсутствует защита от паразитной составляющей сигнала излучателя, распространяющейся по конструкции.In addition, in the known acoustic anemometer there is no protection against the parasitic component of the emitter signal propagating in design.

Следует отметить, что разность времен движения акустического сигнала вдоль измерительной базы 100 мм при наличии вера со скоростью 0.2 м/с и при его отсутствии при температуре воздуха 22 град C (скорость звука равна 345 м/с) составляет 0.021 мкс. Следовательно, известный акустический анемометр с системой синхронизации с временным разрешением 3 мкс для обеспечения чувствительности по скорости 0.2 м/с должен иметь измерительную базу длинной 14.2 м.It should be noted that the difference in the acoustic signal travel times along the measuring base is 100 mm in the presence of faith at a speed of 0.2 m / s and in the absence of it at an air temperature of 22 degrees C (the speed of sound is 345 m / s) is 0.021 μs. Therefore, a well-known acoustic anemometer with a synchronization system with a time resolution of 3 μs to provide a speed sensitivity of 0.2 m / s must have a measuring base of 14.2 m long.

Основной задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение точности и надежности измерения величин вектора скорости потока и снижение потребляемой мощности.The main task, which the utility model is aimed at, is to increase the accuracy and reliability of measuring the values of the flow velocity vector and reduce the power consumption.

Поставленная задача решается с помощью предложенного акустического анемометра, который, как и прототип, состоит из вычислительного устройства, подключенных к нему датчика температуры, генератора электрических сигналов и предварительного усилителя, а также двух пар приемников акустического сигнала, расположенных на поддерживающей структуре на равных расстояниях от центра осей связанной системы координат, лежащей в плоскости, параллельной плоскости поддерживающей структуры.The problem is solved using the proposed acoustic anemometer, which, like the prototype, consists of a computing device, a temperature sensor, an electric signal generator and a pre-amplifier connected to it, as well as two pairs of acoustic signal receivers located on a supporting structure at equal distances from the center the axes of the associated coordinate system lying in a plane parallel to the plane of the supporting structure.

В отличие от прототипа в акустический анемометр дополнительно введены устройство коммутации, акустический отражатель, соединенный с поддерживающей структурой, четыре виброизолятора, при этом приемники акустического сигнала выполнены в виде обратимых акустических приемопередатчиков, выходы которых подключены к входам устройства коммутации, выход которого подключен к входу предварительного усилителя, выход генератора подключен к другому входу устройства коммутации, управляющий вход устройства коммутации подключен к вычислительному устройству, акустические приемопередатчики установлены на поддерживающую структуру через виброизоляторы и наклонены в вертикальной плоскости навстречу друг к другу на одинаковые углы, акустический отражатель удален от поддерживающей структуры на высоту, равную половине расстояния между приемопередатчиками одной оси деленную на тангенс угла наклона приемопередатчиков.Unlike the prototype, a switching device, an acoustic reflector connected to a supporting structure, four vibration isolators are additionally introduced into the acoustic anemometer, while the acoustic signal receivers are made in the form of reversible acoustic transceivers whose outputs are connected to the inputs of the switching device, the output of which is connected to the input of the pre-amplifier , the output of the generator is connected to another input of the switching device, the control input of the switching device is connected to the computing in the device, acoustic transceivers are mounted on a supporting structure through vibration isolators and are tilted in the vertical plane towards each other at equal angles, the acoustic reflector is removed from the supporting structure by a height equal to half the distance between the transceivers of one axis divided by the tangent of the angle of inclination of the transceivers.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что благодаря введению устройства коммутации, акустического отражателя, соединенного с поддерживающей структурой, четырех виброизоляторов, выполнения приемников акустического сигнала в виде обратимых акустических приемопередатчиков, их соответствующей компоновкой в системе координат и взаимодействием с остальными элементами устройства, позволяет значительно снизить экранирующее влияние конструкции, устранить паразитное воздействие акустического сигнала через элементы конструкции и уменьшить количество активных элементов.The essence of the proposed utility model is that due to the introduction of a switching device, an acoustic reflector connected to a supporting structure, four vibration isolators, the implementation of acoustic signal receivers in the form of reversible acoustic transceivers, their corresponding arrangement in the coordinate system, and interaction with other elements of the device, allows reduce the screening effect of the structure, eliminate the spurious effect of the acoustic signal through the elements of the instructions and reduce the number of active elements.

В результате обеспечивается существенное повышение точности измерений и надежности функционирования при минимальных габаритных размерах. Кроме того алгоритм работы приемопередатчиков позволил снизить потребляемую мощность и исключить усилитель мощности и три предварительных усилителя.The result is a significant increase in measurement accuracy and reliability with minimal overall dimensions. In addition, the algorithm of the transceivers allowed to reduce power consumption and eliminate the power amplifier and three pre-amplifiers.

Принцип работы заявляемого устройства основан на измерении составляющих проекции вектора скорости газового потока и расчете модуля вектора скорости и его направления.The principle of operation of the inventive device is based on measuring the components of the projection of the velocity vector of the gas flow and calculating the module of the velocity vector and its direction.

Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 - изображена функциональная схема акустического анемометра, на фиг. 2 и фиг. 3 - схема расположения приемопередатчиков, акустического отражателя и виброизоляторов на поддерживающей структуре, на которой оси X, Y, Z образуют связанную прямоугольную систему координат XYZ.The proposed utility model is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 is a functional diagram of an acoustic anemometer; FIG. 2 and FIG. 3 is an arrangement of transceivers, an acoustic reflector, and vibration isolators on a supporting structure on which the X, Y, Z axes form a connected rectangular coordinate system XYZ.

Анемометр состоит из вычислительного устройства 1, подключенных к нему датчика температуры 2, генератора электрических сигналов 3 и предварительного усилителя 4, устройство коммутации 5, двух пар обратимых акустических приемопередатчиков 61, 62, 63 и 64, расположенных на поддерживающей структуре 7 на равных расстояниях L/2 от центра осей связанной системы координат XYZ, акустический отражатель 8, соединенный с поддерживающей структурой 7, четыре виброизолятора 91, 92, 93 и 94, при этом выходы всех акустических приемопередатчиков подключены к входам устройства коммутации 5, а его выход подключен к входу предварительного усилителя 4, выход генератора электрических сигналов 3 подключен к другому входу устройства коммутации 5, акустические приемопередатчики 61, 62, 63 и 64 установлены в одной плоскости XY на поддерживающую структуру 7 через виброизоляторы 91, 92, 93 и 94 и наклонены в вертикальной плоскости к оси Z (навстречу друг к другу) на одинаковые углы α, акустический отражатель 8 удален от поддерживающей структуры на высоту H, определяемую соотношениемThe anemometer consists of a computing device 1, a temperature sensor 2 connected to it, an electric signal generator 3 and a pre-amplifier 4, a switching device 5, two pairs of reversible acoustic transceivers 6 1 , 6 2 , 6 3 and 6 4 located on a supporting structure 7 on equal distances L / 2 from the center axis of the coordinate system XYZ related acoustic reflector 8 is connected to the supporting structure 7, four isolator January 9 9 2, 9 3 and 9 4, the outputs of all the acoustic transceivers are connected to Rin ladies switching device 5, and its output is connected to the pre-amplifier 4 Valid, the output of the generator of electrical signals 3 is connected to the other input of the switching device 5, the acoustic transceivers June 1, 6 2, 6 3 and 6 4 installed on the same XY plane of the supporting structure 7 through vibration isolators 9 1 , 9 2 , 9 3 and 9 4 and are inclined in the vertical plane to the Z axis (towards each other) at equal angles α, the acoustic reflector 8 is removed from the supporting structure by a height H, determined by the ratio

H=0.5L/tgaH = 0.5L / tga

В качестве вычислительного устройства 1 применяют, например, микроконтроллер серии Atmel Mega AVR, имеющий встроенный аналогово-цифровой преобразователь и таймеры, позволяющие осуществить как оцифровку поступающих на входы сигналов, так и измерение времени прохождения акустических импульсов от излучателя к приемникам. В качестве акустических приемопередатчиков целесообразно использовать, например, обратимые пьезокерамические преобразователи фирмы MURATA, в качестве датчика температуры, например, термометр сопротивления. Поддерживающая структура 7, а так же акустический отражатель 8 представляют собой, например, прямоугольные или круглые металлические пластины. При этом акустический отражатель 8 устанавливается симметрично и параллельно поддерживающей структуре 7. Виброизоляторы 91, 92, 93 и 94 изготавливаются на основе звукопоглощающих материалов и обеспечивают защиту приемопередатчиков от паразитных акустических сигналов, распространяющихся по конструкции. Устройство коммутации 5 предназначено для обеспечения прямого или перекрестного подключения выходов любой пары приемопередатчиков к своему выходу и дополнительному входу и может быть реализовано на основе широкой номенклатуры МОП-ключей и интегральных дешифраторов, например, серий 590, 591.As a computing device 1, for example, an Atmel Mega AVR series microcontroller is used, which has a built-in analog-to-digital converter and timers that allow both the digitization of the signals arriving at the inputs and the measurement of the propagation time of acoustic pulses from the emitter to the receivers. It is advisable to use, for example, MURATA reversible piezoceramic transducers as acoustic transceivers, as a temperature sensor, for example, a resistance thermometer. The supporting structure 7, as well as the acoustic reflector 8 are, for example, rectangular or round metal plates. In this case, the acoustic reflector 8 is installed symmetrically and parallel to the supporting structure 7. The vibration isolators 9 1 , 9 2 , 9 3 and 94 are made on the basis of sound-absorbing materials and protect transceivers from spurious acoustic signals propagating in design. Switching device 5 is designed to provide direct or cross-connection of the outputs of any pair of transceivers to its output and additional input and can be implemented on the basis of a wide range of MOS keys and integrated decoders, for example, series 590, 591.

Компоновка измерителя конкретными составляющими элементами зависит от предъявляемых требований к анемометру и области его дальнейшего использования, в том числе и от требуемой точности измерений векторов скорости потока.The layout of the meter with specific constituent elements depends on the requirements for the anemometer and the area of its further use, including the required accuracy of measurements of flow velocity vectors.

Заявляемый акустический анемометр работает следующим образом.The inventive acoustic anemometer operates as follows.

Вычислительное устройство 1 вырабатывает последовательность сигналов, поступающих одновременно на входы генератора электрических сигналов 3 и устройства коммутации 5. Устройство коммутации 5 с каждым управляющим сигналом проводит последовательно перекрестное переключение пары обратимых акустических приемопередатчиков 61, 62, 63 и 64 каждой координатной оси к выходу генератора электрических сигналов 3 и к входу предварительного усилителя 4, обеспечивая подготовку режимов измерения времени движения акустического сигнала от передающего к принимающему приемопередатчику соответствующей пары. Одновременно генератор электрических сигналов 3 по каждому управляющему сигналу вычислительного устройства 1 генерирует короткие, как правило, прямоугольные импульсы, которые возбуждают подключенный к нему в этот момент обратимый акустический приемопередатчик 6b который начинает формирование и излучение акустического сигнала в направлении акустического отражателя 8 под углом α, а вычислительное устройство 1 запускает отсчет времени движения акустического сигнала до принимающего обратимого акустического приемопередатчика этой пары, например 63. Излученный передающим приемопередатчиком, например 6b акустический сигнал отражается акустическим отражателем 8 под углом α и поступает на принимающий обратимый акустический приемопередатчик этой пары, например 63, выходной сигнал которого через выход устройства коммутации 5 поступает на предварительный усилитель 4, усиливаются и поступает на вход вычислительного устройства 1. Последнее прекращает процесс измерения времени tx1 движения акустического сигнала до приемопередатчика 63. Следующим импульсом с вычислительного устройства 1 проводится переключение приемопередатчика, например 6b в режим приема, а второго приемопередатчика, например 63, в режим передачи и производится процесс измерения времени tx2 движения акустического сигнала до приемопередатчика 61 в обратном направлении аналогично описанному выше.Computing device 1 generates a sequence of signals arriving simultaneously at the inputs of an electric signal generator 3 and switching device 5. Switching device 5 with each control signal cross-sequentially switches over a pair of reversible acoustic transceivers 6 1 , 6 2 , 6 3 and 6 4 of each coordinate axis k the output of the electric signal generator 3 and to the input of the pre-amplifier 4, providing the preparation of modes for measuring the time of movement of the acoustic signal from the transmitting corresponding to the receiving transceiver pair. At the same time, the electric signal generator 3 for each control signal of the computing device 1 generates short, usually rectangular pulses, which excite the reversible acoustic transceiver 6b connected to it at that moment, which starts the formation and emission of the acoustic signal in the direction of the acoustic reflector 8 at an angle α, and computing device 1 starts the countdown of the movement of the acoustic signal to the receiving reversible acoustic transceiver of this pair, e.g. 6 3 . The acoustic signal emitted by the transmitting transceiver, for example 6b, is reflected by the acoustic reflector 8 at an angle α and is fed to the receiving reversible acoustic transceiver of this pair, for example 6 3 , the output signal of which is transmitted to the preamplifier 4 through the output of the switching device 5, amplified and fed to the input of the computing device 1. The latter stops the process of measuring the time tx1 movement of the acoustic signal to the transceiver 6 3 . The next pulse from the computing device 1 switches the transceiver, for example 6b, into reception mode, and the second transceiver, for example 6 3 , into transmission mode, and performs the process of measuring the time tx2 of the movement of the acoustic signal to the transceiver 6 1 in the opposite direction as described above.

Подобным образом производится определение времени движения акустического сигнала до каждого из приемников 62 и 64 по оси Y в прямом ty1 и обратном ty2 направлениях.In a similar way, the time of movement of the acoustic signal to each of the receivers 6 2 and 6 4 along the Y axis in the forward ty1 and reverse ty2 directions is determined.

При наличии газового потока V, проекции вектора его скорости на оси связанной системы координат будут Vx и Vy, соответственно. Обозначая скорость распространения звука как Va, получаем систему уравнений, связывающую время распространения акустического импульса вдоль осей связанной системы координат (например, вдоль оси X), расстояние от излучающего до принимающего приемопередатчиков 2L/cosα и проекцию скорости ветра на ось связанной системы координат Vx и скорость звука в воздухе Va, в виде:If there is a gas flow V, the projections of its velocity vector on the axis of the associated coordinate system will be Vx and Vy, respectively. Denoting the speed of sound propagation as Va, we obtain a system of equations relating the propagation time of an acoustic pulse along the axes of a coupled coordinate system (for example, along the X axis), the distance from the radiating to the receiving transceivers 2L / cosα and the projection of the wind speed onto the axis of the coupled coordinate system Vx and the speed sound in air Va, in the form:

tx1=L/cosα(Va-Vxcosα) tx2=L/ cosα(Va-Vxcosα)tx1 = L / cosα (Va-Vxcosα) tx2 = L / cosα (Va-Vxcosα)

Решением данной системы уравнений являются параметры Va и Vx. Решением аналогичных уравнений для пары приемников, расположенных вдоль оси Y являются параметры Va и Vy.The solution to this system of equations is the parameters Va and Vx. The solution of similar equations for a pair of receivers located along the Y axis is the parameters Va and Vy.

После получения вышеназванных параметров рассчитывают величину модуля вектора скорости V как:After obtaining the above parameters, calculate the magnitude of the velocity vector module V as:

V2-V2x+V2yV 2 -V 2 x + V 2 y

и угол направления ветра α в связанной системе координат как:and the angle of wind direction α in the associated coordinate system as:

α=arcos(Vy/V),α = arcos (Vy / V),

а также атмосферное давление P, как функцию скорости звука и температуры, постоянно измеряемой датчиком температуры:as well as atmospheric pressure P, as a function of the speed of sound and temperature constantly measured by a temperature sensor:

P=F(V,t)P = F (V, t)

Функции расчетов всех вышеуказанных параметров возлагаются на вычислительное устройство 1.The calculation functions of all the above parameters are assigned to the computing device 1.

Заявляемая совокупность существенных признаков предложенного измерителя приводит к получению нового акустического анемометра, обеспечивающего более высокую точность и надежность измерений и снижение габаритных размеров и эксплуатационных расходов, и при этом дает возможность одновременного определения направления, скорости потока, величины атмосферного давления и влажности.The claimed combination of essential features of the proposed meter leads to a new acoustic anemometer, providing higher accuracy and reliability of measurements and reducing overall dimensions and operating costs, and at the same time allows the simultaneous determination of direction, flow rate, atmospheric pressure and humidity.

ИСТОЧНИКИИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION

1. США, патент на изобретение №5421212, МПК: G01P 5/01, опубл. 06.06.1995.1. USA, patent for invention No. 5421212, IPC: G01P 5/01, publ. 06/06/1995.

2. США, патент на изобретение №4038870, МПК: G01P 5/01, опубл. 02.08.1977.2. United States, patent for the invention No. 4038870, IPC: G01P 5/01, publ. 08/02/1977.

3. Российская Федерация, патент на полезную модель №44391 МПК: G01P 5/01, опубл. 10.03.2005 - прототип.3. Russian Federation, patent for utility model No. 44391 IPC: G01P 5/01, publ. 03/10/2005 - a prototype.

Claims (1)

Акустический анемометр, состоящий из вычислительного устройства, подключенных к нему датчика температуры, генератора электрических сигналов и предварительного усилителя, а также двух пар приемников акустического сигнала, расположенных на поддерживающей структуре на равных расстояниях от центра осей связанной системы координат, лежащей в плоскости, параллельной плоскости поддерживающей структуры, отличающийся тем, что в него дополнительно введены устройство коммутации, акустический отражатель, соединенный с поддерживающей структурой, четыре виброизолятора, при этом приемники акустических сигналов выполнены в виде обратимых акустических приемопередатчиков, выходы которых подключены к входам устройства коммутации, выход которого подключен к входу предварительного усилителя, выход генератора подключен к другому входу устройства коммутации, управляющий вход устройства коммутации подключен к вычислительному устройству, обратимые акустические приемопередатчики установлены на поддерживающую структуру через виброизоляторы и наклонены в вертикальной плоскости навстречу друг к другу на одинаковые углы, акустический отражатель удален от поддерживающей структуры на высоту, равную половине расстояния между обратимыми акустическими приемопередатчиками одной оси, деленную на тангенс угла наклона обратимых акустических приемопередатчиков.
Figure 00000001
An acoustic anemometer consisting of a computing device, a temperature sensor, an electric signal generator and a pre-amplifier connected to it, as well as two pairs of acoustic signal receivers located on a supporting structure at equal distances from the center axis of the associated coordinate system lying in a plane parallel to the supporting plane structure, characterized in that it additionally introduced a switching device, an acoustic reflector connected to a supporting structure oh, four vibration isolators, while the acoustic signal receivers are made in the form of reversible acoustic transceivers, the outputs of which are connected to the inputs of the switching device, the output of which is connected to the input of the pre-amplifier, the output of the generator is connected to another input of the switching device, the control input of the switching device is connected to the computing device reversible acoustic transceivers are mounted on a supporting structure through vibration isolators and are tilted in a vertical plane n towards each other at equal angles, the acoustic reflector is removed from the supporting structure to a height equal to half the distance between the reversible acoustic transceivers of one axis, divided by the tangent of the angle of inclination of the reversible acoustic transceivers.
Figure 00000001
RU2015103761/28U 2015-02-04 2015-02-04 ACOUSTIC ANEMOMETER RU153990U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015103761/28U RU153990U1 (en) 2015-02-04 2015-02-04 ACOUSTIC ANEMOMETER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015103761/28U RU153990U1 (en) 2015-02-04 2015-02-04 ACOUSTIC ANEMOMETER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU153990U1 true RU153990U1 (en) 2015-08-10

Family

ID=53796725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015103761/28U RU153990U1 (en) 2015-02-04 2015-02-04 ACOUSTIC ANEMOMETER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU153990U1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU206371U1 (en) * 2021-04-26 2021-09-08 Акционерное общество "ЛОМО" ACOUSTIC ANEMOMETER
RU209180U1 (en) * 2021-08-16 2022-02-04 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" Atmospheric state meter
RU209975U1 (en) * 2021-09-08 2022-03-24 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" Atmospheric state meter
RU211426U1 (en) * 2022-02-02 2022-06-06 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" Atmospheric state meter

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU206371U1 (en) * 2021-04-26 2021-09-08 Акционерное общество "ЛОМО" ACOUSTIC ANEMOMETER
RU209180U1 (en) * 2021-08-16 2022-02-04 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" Atmospheric state meter
RU209975U1 (en) * 2021-09-08 2022-03-24 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" Atmospheric state meter
RU211426U1 (en) * 2022-02-02 2022-06-06 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" Atmospheric state meter
RU211963U1 (en) * 2022-02-02 2022-06-29 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" Horizontal wind speed component meter
RU2783068C1 (en) * 2022-02-02 2022-11-08 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" Atmospheric condition meter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100454038C (en) Atmospheric turbulance detection laser rader using position-sensitive detector
DE60137353D1 (en) REMOTE POSITION AND POSITION DISPLAY SYSTEM
CN101813709A (en) Tetrahedral ultrasonic wind sensor and measuring method thereof
RU153990U1 (en) ACOUSTIC ANEMOMETER
JPH02102477A (en) Ultrasonic distance measuring instrument
RU2346295C1 (en) Active sonar
CN106324278A (en) Wind speed measuring method based on acoustic parametric array
US6601447B1 (en) Acoustic anemometer for simultaneous measurement of three fluid flow vector components
CN109001487B (en) A kind of sound wave wind measuring system and method based on phase sensitive detection latency measurement
CN102288779B (en) High-accuracy anti-interference ultrasonic wind speed and wind direction measuring method
RU169800U1 (en) ACOUSTIC ANEMOMETER
KR101408089B1 (en) Device and method for measuring 3D position using multi-channel ultrasonic sensor
RU160408U1 (en) ACOUSTIC ANEMOMETER
RU206371U1 (en) ACOUSTIC ANEMOMETER
CN106483525A (en) Omnidirectional's ultrasonic signal receiving unit, omnidirectional's ranging system and method
Dong et al. High accuracy time of flight measurement for ultrasonic anemometer applications
RU2675418C1 (en) Ultrasonic acoustic anemometer
RU164305U1 (en) ACOUSTIC ANEMOMETER
RU215717U1 (en) ACOUSTIC ANEMOMETER
RU210598U1 (en) ACOUSTIC ANEMOMETER
CN105738651A (en) Ultrasonic wave wind speed measurement apparatus with temperature compensation
RU208766U1 (en) ACOUSTIC ANEMOMETER
RU2783068C1 (en) Atmospheric condition meter
RU44391U1 (en) ACOUSTIC ANEMOMETER
RU2005114045A (en) METHOD FOR DETERMINING COORDINATES OF A RADIO EMISSION SOURCE (OPTIONS) AND A RADAR STATION FOR ITS IMPLEMENTATION