Устройство измерения скорости или расхода газа - RU2019136533A
Код документа: RU2019136533A
Формула
1. Устройство измерения скорости или расхода газа (102) при температуре (Tg), отличной от температуры окружающей среды, содержащее
первую платформу (202), подвешенную на первых плечах (204P, 204N) над опорой (208), приспособленную (303) для ее поддержания при температуре окружающей среды, причем первые плечи включают в себя термоэлектрические дорожки (214P, 214N), выполненные с возможностью выдачи первого напряжения на основании разности между температурами первой платформы и опоры; и
блок (306) обработки, приспособленный для выдачи измерения (F) скорости или расхода на основании первого напряжения, температуры газа и температуры окружающей среды.
2. Устройство по п.1, дополнительно содержащее датчик температуры окружающей среды.
3. Устройство по п.1 или 2, дополнительно содержащее датчик температуры газа.
4. Устройство по п.1 или 2, дополнительно содержащее вторую платформу (202'), подвешенную на вторых плечах (204P', 204N') над опорой (208), причем
вторые плечи включают в себя термоэлектрические дорожки (214P', 214N'), выполненные с возможностью выдачи второго напряжения на основании разности между температурами второй платформы и опоры,
первые (204P, 204N) и вторые (204P', 204N') плечи имеют различные термические сопротивления и/или первая (202) и вторая (202') платформы имеют различные размеры, и
блок (306) обработки приспособлен для выдачи температуры газа на основании первого и второго напряжений.
5. Устройство по п.4, в котором платформы (202, 202') имеют одинаковые размеры, первые плечи (204N, 204P), установленные параллельно, имеют коэффициент теплопроводности K, и вторые плечи (204N', 204P'), установленные параллельно, имеют коэффициент теплопроводности K', и блок (306) обработки приспособлен для
вычисления температуры Tp первой платформы на основании первого напряжения и температуры окружающей среды, а также температуры Tp' второй платформы на основании второго напряжения и температуры окружающей среды; и вычисления температуры Tg газа в соответствии с соотношением
где P и P' удовлетворяют соотношениям
P=K*(Tp–Tamb) и P'=K'*(Tp'–Tamb),
Tamb – температура окружающей среды.
6. Устройство по любому из пп.1–5, в котором для каждой платформы (202, 202') плечи, установленные параллельно, имеют коэффициент теплопроводности, составляющий между 1 и 1000 нВт/К, и платформа имеет размер между 5 и 200 мкм по сторонам.
7. Устройство по любому из пп.1–6, содержащее множество (500) первых платформ (202), подвешенных над опорой на плечах, включающих в себя термоэлектрические дорожки, при этом термоэлектрические дорожки различных первых платформ соединены последовательно.
8. Устройство по любому из пп.1–7, в котором блок (306) обработки запитывается термоэлектрическим устройством (500) питания, приспособленным для выработки мощности на основании разности между температурой газа и температурой окружающей среды.
9. Устройство по п.8, в котором термоэлектрическое устройство питания представляет собой матрицу (500) третьих платформ (202), подвешенных над опорой (208) на плечах, включающих в себя термоэлектрические дорожки, причем термоэлектрические дорожки третьих платформ одного и того же ряда соединены параллельно, а ряды соединены последовательно.
10. Устройство по любому из пп.1–9, в котором каждая платформа (202) расположена над каналом (206), каждое из двух плеч (204P) включает в себя термоэлектрическую дорожку (214P) первого типа, связывающую одну сторону платформы с одним из краев канала, и каждое из двух плеч (204N) включает в себя термоэлектрическую дорожку (214N) второго типа, связывающую противоположную сторону платформы с другим краем канала.
11. Устройство по любому из пп.1–10, в котором плечи (204P, 204N) содержат электроизолирующие полоски (226) под термоэлектрическими дорожками (214P, 214N).
12. Устройство по любому из пп.1–11, в котором термоэлектрические дорожки (214P, 214N) выполнены из легированного теллурида висмута.
13. Устройство измерения расхода по любому из пп.1–12, в котором опора (208) расположена в трубе (302) для циркуляции газа (102).
