Способ измерения дебита газовой смеси в дегазационном трубопроводе

 

ОПИСАНИЕ „,ыяы

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскии

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 1б . 06. 80 (21) 2941087/22-03

Р М К з

Е 21 Р 7/00 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делая изобретений

OTKPH f é и ()публиковано 070383. Бюллетень ¹ 9 (53) УДК б22 ° 807 (088. 8) Дата опубликования описания 07 03.83 (72) Авторы изобретения с

Е Ф КаРпов В В Львов и А В Рязано т 11

/ -;.- . " -=:--"

Ордена Октябрьской Революции и ордена фрудовоЫЬ:.,::. ;.;

Красного Знамени институт горного,Цала им. A.А.Скочинского т". .д

/ ! !

1 (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕБИТА ГАЗОВОЙ СМЕСИ

В ДЕГАЗАЦИОННОИ ТРУБОПРОВОДЕ

Изобретение относится к горной промышпенности, в частности к измерению параметров газовой смеси в дегазационных трубопроводах, и может быть использовано при эксплуатации шахтных дегазационных сетей.

Известен способ измерения расхода газовой смеси тепловым и, в частности, термоанемометрическим методом (Ц .

Недостатком указанного способа является то, что термочувствительные элементы, нагреваемые электрическим током, помещаются непосредственно в поток газовой смеси, дебит которой измеряется. Так как газовая смесь в дегазационных трубопроводах содержит в своем составе большое число механических примесей (кусочков поро. ды, угля, окалины и т.д.), а также в большинстве случаев отличается влажность (до 100% и наличием капель» ной влаги), то непосредственная установка термочувствительных элементов в дегазационный трубопровод является недопустимой.

Наиболее близким к изобретению является способ измерения дебита газовой смеси н дегазационном трубопроводе, включающий подачу части потока газовой смеси из контролируе мого трубопровода на термопреобразовательный элемент со скоростью обдува, пропорциональной величине дебита.

Очень часто такая пропорциональность величины скорости газовой смеси омывающей рабочий термочувствнтель/ ный элемент, скорости смеси в трубопроводе достигается за счет пневмометрической трубки (трубки Пито), вво. димой внутрь контролируемого трубопровода, по каналу полного давления которой часть газовой смеси иэ дегазационного трубопровода подается к чувствительному (рабочему) элементу термоанемометра. По охлаждению этого элемента, как правило выполненного в виде термосопротивления, нагреваемого электрическим током, судят о величине среднего по сечению трубопровода значения. скорости газовой смеси, а следовательно, и о величине дебита газовой смеси в дегазационном трубопроводе, так как дебит газовой смеси в трубопроводе

25 и знаяение ее средней по сечению скорости связаны соотношением: Я=Я, И где Q - дебит смеси; Ятр — сечение . трубопровода; Хтосо- среднее по сечению значение скорости газовой смеЗО;си (2J .

1002604

Данный способ характеризуется недостаточно широким диапазоном изме"рений из-за относительно небольшого участка линейной части градуировочной характеристики — отношение наибольшего значения средней скорости газовой смеси в трубопроводе, соответствующего конечной точке этого участка, к начальному значению средней скорости не превышает пяти. В то же время реальные отношения изме- <0 нений скорости газовой смеси в дегазационных трубопроводах достигают десяти и более.

Цель изобретения — повышение точ ности и расширение диапазона изме- 15 рений.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу измерения деби» та газовой смеси в дегазационном трубопроводе, включающему подачу час- 2О ти потока газовой смеси из контроли- руемого трубопровода на термопреобразовательный элемент со скоростью. обдува, пропорциональнСй величине дебита, дополнительно осуществляют одачу части потока газовой смеси из контролируемого трубопровода на второй термопреобразовательный элемент со скоростью обдува, отличной от скорости обдува первого термопреобразовательного элемента, а величину дебита определяют по суммарному сигналу двух термопреобразовательных элементов.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема для осущест- 35 вления способа измерения дебита газовой смеси (средней скорости); на фиг. 2 †. градуировочные кривые.

Схема включает чувствительные рабочие элементы 1 и 2 и сравнитель- 40 ные чувствительные элементы 3 и

4, выполненные из платинового ьикропровода с сопротивлением в холодном состоянии, равным

150 Ом. Резисторы 5-8 выполнены из 5 материала с низким темп ратурным коэффициентом электрического сопротивления (манганина) и являются сопротивлениями плеч отношения мостовых схем. Ключи 9 и 10 служат для ц» подключения второй мостовой схема.

Источник 11 электрической энергии служит для нагрева чувствительных элементов. Милливольтметры 12 и 13 предназначены для регистрапии напряжений разбаланса мостовых схем.

Пример, Величину средней по сечению скорости Wr, в контролируемом трубопроводе изменяют в пределах 0 — 8 м/с. Мостовые схемы балансируют . при W = 0 ° При данном 60 отборном устройстве при разомкнутых ключах 9 или 10 снимают градуировоч ную кривую 14 (фиг. 2), которая может быть на участке Ь„ заменена прямой 16 (нелинейность не превышает 5Ъ). При замыкании ключей 9 и

10 и подаче к чувствительному элементу 2 газовой смеси со скоростью получают градуировочную кривую 15 ( показания фиксируются милливольтметром 13).При этом кривая 15 может быть с той же степенью нелинейности. представлена прямой 17 в более широкой области L Величину дебита при этом в линейной зоне характеристики получают как g = $ТР Krp Uo где в дополнение к уже принятым обозначениям Kr>градуировочный коэффициент, равный

%т Щдля прямсй 17, т.е. тангенсу угла между прямой 17 и осью U

Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с существующими более широкий предел измерений в линейной части градуировочной характеристики, позволяю щей охватить однйм диапазоном .весь интервал возможных значений дебитов газовой смеси в дегазационном трубопроводе. Кроме того, бсльшая величина выходного сигнала (большая чувствительность) делает способ более эффективным для использования в шахтных автоматических информационных системах, предполагаю-: щих передачу результата контроля цебита смеси на поверхность.

Формула изобретения

Способ измерения дебита газовой смеси в дегазационном трубопроводе, включакщий подачу части потока газовой смеси из контролируемого трубопровода на термопреобразовательный элемент со скоростью обдува, пропорциональной величине. дебита, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, дополнительно осуществляют подачу части потока газовой смеси из контролируемого трубопровода на второй термопреобразовательный элемент со скоростью обдува, отличной от скорости обдува первого термопреобразовательного элемента, а величину дебита определяют по суммарному сигналу двух термопреобразовательных элементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кремлевский П.П. Расходомеры.

М., "Машиностроение", 1963, с. 567569.

2. Belugou Р;, Belin 1., Boutonat М. Telecontr8le du captage

du grisou - "Rev miner — Mines", 1971, 53, 9 12, с. 798-800 (прототип)е

1002604

Фюt

fP. i3FjR

И/г) Составитель И. Федяева

Тещзед A. ач Корректор A. Дзяуко

Редактор М. Келемеш

Закаэ 1489/8 Тираи 442 .Подписное

ВНИИПИ Государствеииого комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, й-35, Рауыская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Уигород, ул. Проектная, 4