Датчик пневмотахометра

                                          

,                                                 (36) 

  где R_П – пневматическое сопротивление; ν – коэффициент пневматической вязкости, ν= 14,9·10^-6 м²/с.

,

_{где LП –пневматическая индуктивность.}

                                                   

,                                                      (37)

_{где СП- пневматическая емкость; k – показатель процесса, k=1,4;}

   На  четвертом этапе рассчитываются :

1. коэффициент местных потерь А участков пневмоканала по формуле:

                                                       

,                                                         (38)

_{где ξ – коэффициент сопротивления, определяемый выражением}

                                                    

,                                                      (39)

_{ρ – плотность воздуха, ρ=1,225 кг/м³; d – диаметр участка пневмоканала.} 

2.   _{Коэффициент потерь Дарси (потери на трение):}

 

                                         

                                                  (40)

где µ - коэффициент динамической вязкости, µ=1,81·10^-6 Па·с; l, d – длина и диаметр пневмоканала.

   В зависимости от трассировки участков пневматического канала определяют суммарные значения коэффициентов местных потерь А, а также потери на трение В, для всего пневматического канала. После определения коэффициентов А и В для заданных значений перепада давления ∆р определяются соответствующие им расходы воздуха G_V на основании следующей зависимости:

                                                   

                                                   (41) 

   На  пятом этапе осуществляется анализ схемы замещения с целью определения участков пневмоцепи, которые наиболее существенно влияют на величину расхода G_V и динамические свойства пневмоканала. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

12.  Расчет схемы замещения пневмоканалов

   Для дальнейшего расчета пневматических каналов перейдем к схеме замещения, которая будет изображена по следующему принципу, каждый участок приводим к цилиндру постоянного сечения и формы. На рис.11 представлена геометрия пневмоканалов.

     
 
 

   Рис.11. Геометрический аналог пневматических каналов.

   Из  рис.11 видно, что схема замещения состоит из 10 участков. Расчет этих участков проводился по предложенной в подразделе 12 методике, а результаты расчета сведены в табл. 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Таблица №2

 
 
 
 
 
 
 
 

 

   

   13. Расчет функции преобразования датчика

   Прежде  чем приступить к расчету функции  преобразования датчика, рассмотрим сущность методики, т.е. опишем последовательность расчета.

   Функция преобразования охватывает преобразования от объемного расхода G_v до выходного напряжения U, поэтому рассмотрим все участки цепи последовательного преобразования, которые включают:

1. преобразование объемного расхода G_v в перепад давления ∆p_инф.;
2. преобразование перепада давления ∆p_инф. в измерительный объемный расход G_VСКП;
3. преобразование перепада давления ∆p_инф. в массовый расход G_m с учетом плотности и температуры газа;
4. определение чисел Рейнольдса Re для бусинки анемочувствительного 
   элемента и для токопровода;
5. определение коэффициента рассеяния H из графической зависимости H=f(√Re)
6. определение выходного напряжения U из вольтамперной характеристики для постоянного значения Н.

   1. Определение  перепада давления ∆p_инф.

   Численные значения перепада давления ∆p_инф.в заданном диапазоне объемного расхода G были определены в подразделе 2:

   ∆p_инф1=0,005 Па ;                     ∆p_инф6=8,5 Па;

   ∆p_инф2=0,01Па;                         ∆p_инф7=19,2 Па;

   ∆p_инф3=0,05 Па;                        ∆p_инф8=43,3 Па;

   ∆p_инф4=2,1 Па;                          ∆p_инф9=53,5 Па;

   ∆p_инф5=4,8П;                            ∆p_инф10=120,4 Па.

2. Для нахождения G_VСКП решим квадратное уравнение (41):

                                

                                                           (42)

   где А и В- суммарное значение коэффициентов, взятых из табл.2

   

∆p_инф1=0,005Па  

 

(G_V1)₁=-0,65·10^-6 м³/с ;

(G_V1)₂=0,018·10^-6 м³/с .