Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕЙ ЖИДКОСТИ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕЙ ЖИДКОСТИ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕЙ ЖИДКОСТИ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в области гидродинамических исследований для измерения гидродинамических параметров движения электропроводящей жидкости. Сущность изобретения: способ основан на измерении токовых сигналов с двух концов катода и нахождении значения гидродинамического параметра в точке из линейного закона его распределения, коэффициенты которого определяют по соответствующим формулам. Точность повышается за счет определения закона пространственного распределения гидродинамических параметров по длине катода, который принимается линейным в силу относительной малости размеров катода. Устройство содержит катод, анод, два преобразователя ток-напряжение, вычислительный блок и регистратор. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2006041
Класс(ы) патента: G01P5/00
Номер заявки: 4843333/10
Дата подачи заявки: 09.04.1990
Дата публикации: 15.01.1994
Заявитель(и): Казанский авиационный институт
Автор(ы): Евдокимов Ю.К.; Михайлов В.А.; Храмов Л.Д.; Петриков В.П.
Патентообладатель(и): Казанский авиационный институт
Описание изобретения: Изобретение относится к области гидродинамических измерений и может быть использовано для измерения гидродинамических параметров движения потока электропроводящей жидкости, например скорости, напряжения вязкого трения и т. д.
Известен способ определения гидродинамических параметров движения электропроводящей жидкости, заключающийся в измерении предельного диффузионного тока, протекающего через катод, помещенный в поток. Известно устройство для осуществления этого способа, содержащего катод, анод, источник постоянного напряжения, подключенный к аноду, преобразователь ток-напряжение, соединенный с одним из концов катода, и регистратор.
Недостатком способа и устройства при измерении гидродинамических параметров в точке области потока является большая погрешность измерений, возникающая за счет получения усредненного по длине катода значения исследуемого параметра в то время, как его распределение по длине катода оказывается неравномерным.
Цель изобретения - повышение точности за счет определения закона пространственного распределения гидродинамических параметров по длине катода, который принимается линейным в силу относительной малости размеров чувствительного элемента катода.
Поставленная цель достигается тем, что измеряют токи I и I с двух концов катода, а значение V(x) гидродинамического параметра определяют из выражения V(x) = = Vo +ΔV, при этом Vo и ΔV вычисляют из системы двух уравнений
I(Σ1)= -A + B
I(Σ2)= A- B , (1) где Vo - значение гидродинамического параметра в точке расположения конца катода, с которого измеряют ток I ;
ΔV - приращение гидродинамического параметра в пределах расположения катода;
r - показатель степени, зависящей от типа катода;
A, B - коэффициенты пропорциональности.
В устройстве поставленная цель достигается тем, что в него введены второй преобразователь ток-напряжение и вычислительный блок, при этом второй преобразователь ток-напряжение соединен с вторым концом катода, выходы первого и второго преобразователей соединены с входами вычислительного блока, выход которого соединен с входом регистратора. Поставленная цель достигается также тем, что ≫ 1 , где l - длина катода, S - площадь поперечного сечения катода, ρ - удельное сопротивление материала катода, rвх - входное сопротивление преобразователей ток-напряжение.
На чертеже представлена схема устройства.
Устройство содержит проволочный или пленочный катод 1, анод 2, источник постоянного напряжения 3, преобразователи ток-напряжение 4 и 5, вычислительный блок 6, двухканальный регистратор 7.
Способ реализуется следующим образом.
В поток помещают катод 1. Анод 2 размещают на обтекаемой поверхности и подключают к источнику постоянного напряжения 3. Токовые сигналы с двух концов катода I и I поступают на преобразователи 4 и 5. Плотность предельного диффузионного тока j(x) зависит от значения гидродинамического параметра V(x) в данной точке по закону j(x) = c˙Vr(x), где c и r - коэффициент пропорциональности и показатель, зависящий от типа датчика. Предположив закон распределения гидродинамических параметров по длине катода (профиль) линейным (в силу относительной малости размеров катода), т. е. V(x) - Vo + Kx, получим систему двух нелинейных алгебраических уравнений (1).
Из полученной системы с помощью известных математических методов можно найти величины Vo и ΔV и вычислить коэффициент К закона распределения определяемого гидродинамического параметра по длине катода по формуле
k= , где l - длина катода.
Решение системы нелинейных уравнений и вычисление наклона профиля К происходит в вычислительном блоке 6.
Значения коэффициентов Vo и K с выхода блока 6 поступают на регистратор 7. Найденные коэффициенты Vo и K позволяют определить значение измеряемого параметра V(x) в любой точке области потока, где расположен катод, по формуле
V(x) = Vo + Kx, где x - расстояние от конца катода, с которого снимают ток I , до рассматриваемой точки.
Для уменьшения погрешности измерения необходимо выбрать конструктивные параметры катода (длина - l, тип материала - ρ, сечение - S), а также входное сопротивление rвх преобразователей ток-напряжение исходя из соотношения 1 . (56) Накоряков В. Е. и др. Электродиффузионный метод исследований локальной структуры турбулентных течений. Новосибирск. Институт теплофизики, 1986, с. 13-19.
Формула изобретения: 1. Электрохимический способ определения гидродинамических параметров движения электропроводящей жидкости, заключающийся в измерении предельного диффузного тока, протекающего через катод, помещенный в поток, отличающийся тем, что измеряют токи I(Σ1) с двух концов катода, а значение V(x) гидродинамического параметра определяют из выражения V(x)= V0+ΔV , при этом V0 и V вычисляют из системы двух уравнений
I(Σ2)
I(Σ1)= -AVr0+1/ΔV + B[(V0+ΔV)r+2-Vr0+2] /ΔV2
I(Σ2)= A(V0+ΔV)V - B[(V0+ΔV)r+2-Vr0+2] /ΔV2
I(Σ1)
где V0 - значение гидродинамического параметра в точке расположения конца катода, с которого измеряют ток
I1Σ
V - приращение гидродинамического параметра в пределах расположения катода;
r - показатель степени, зависящий от типа катода;
A, B - коэффициенты пропорциональности.
2. Электрохимическое устройство для определения гидродинамических параметров движения электропроводящей жидкости, содержащее катод, анод, источник постоянного напряжения, подключенный к аноду, преобразователь ток-напряжение, соединенный с одним из концов катода, и регистратор, отличающееся тем, что в него введены второй преобразователь ток-напряжение и вычислительный блок, при этом второй преобразователь ток-напряжение соединен с вторым концом катода, выходы первого и второго преобразователей ток-напряжение соединены с входами вычислительного блока, выход которого соединен с входом регистратора.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что
1
где l - длина катода;
S - площадь поперечного сечения катода;
V(x)= V0+ΔV , - удельное сопротивление материала катода;
rвх - входное сопротивление преобразователей ток-напряжение.