Устройство для измерения количества теплоты

 

Изобретение касается тепловых измерений и относится к устройствам для измерения количества теплоты, переносимого перегретым паром в теплоэнергетических установках. Цель изобретения - повышение точности измерения ко. ;ичества теплоты. Устройство содержит первичные преобразователи 1, 3, 5, 7 давления, температуры пара, разности давлений и температуры холодной воды соответственно. Первичные преобразователи включены соответственно в схемы 2, 4, 6, 8 преобразователей первичных величин в электрические сигналы. В устройство входит также интегратор 9, первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 10, второй АЦП 11, ключи 12 и 13. Блок 14 синхронизирует работу АЦП. Число импульсов , накопленных счетчиком 15, пропорционально количеству теплоты, переносимому перегретым паром. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. о (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1425475

А1 цц4 G 01 К!7 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4129637/24-10 (22) 08.10.86 (46) 23.09.88. Бюл. № 35 (71) Западный филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательского института им. Ф. Э. Дзержинского и Витебское производственное объединение «Электроизмеритель» (72) P. А. Калько, С. В. Бурдыкин, И. Г. Рогачев, P. И. Агрест, Н. П. Тверитин и Е. К. Заливако (53) 536.6 (088.8) (56) Ермаков В. С. и др. Методические принципы устройства измерения количества теплоты в магистралях перегретого пара. — Измерительная техника, 1986, № 5, с. 29 — 32.

Авторское свидетельство СССР № 1352253, кл. G 01 К 17/06, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ - ИЗМЕРЕНИЯ

КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОТЫ (57) Изобретение касается тепловых измерений и относится к устройствам для измерения количества теплоты, переносимого перегретым паром в теплоэнергетических установках. Цель изобретения — повышение точности измерения количества теплоты. Устройство содержит первичные преобразователи 1, 3. 5, 7 давления, температуры пара, разности давлений и температуры холодной воды соответственно. Первичные преобразователи включены соответственно в схемы

2, 4, 6, 8 преобразователей первичных величин в электрические сигналы. В устройство входит также интегратор 9, первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП)

10, второй АЦП 11, ключи 12 и 13. Блок 14 синхронизирует работу АЦП. Число импульсов, накопленных счетчиком 15, гропорционально количеству теплоты, переносимому перегретым паром. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области тепловых измерений, а именно к устройствам для измерения количества теплоты, переносимого перегретым паром в теплоэнергетических установках, — теплосчетчикам.

Цель изобретения — повышение точ5 ности измерений количества теплоты, переносимого перегретым паром, путем учета температуры исходной воды, служащей для получения перегретого лара.

На фиг. I приведена блок-схема устрой- 10 ства; на фиг. 2 — функциональная схема блока синхронизации работы аналого-цифрового преобразователя (АЦП); на фиг. 3— временные диаграммы, поясняющие работу

АЦП и блока синхронизации работы АЦП.

Устройство содержит первичный измерительный преобразователь 1 давления, включенный в схему преобразователя 2 давления в электрический сигнал, первичный измерительный преобразователь 3 температуры пара, включенный в схему преобразователя 4 температуры пара в электрический сигнал, первичный измерительный преобразователь 5 разности давлений, .включенный в схему преобразователя 6 разности давлений в электрический сигнал, первичный измерительный преобразователь 7 температуры исходной воды, включенный в схему преобразователя 8 температуры исходной воды в электрический сигнал, интегратор 9 с входом установки в нулевое состояние, первый 10 и второй Il интегральные АЦП двойного интегрирования, первый

12 и второй 13 ключи, блок 14 синхронизации работы АЦП, счетчик 15 импульсов.

Блок 14 синхронизации работы АЦП (фиг. 2) содержит резисторы 16 — -18, инверторы 19 — 21, делители 22 и 23 частоты

35 импульсов на два, логические элементы

И-НЕ 24 — 27.

Устройство работает следующим образом.

Циклы преобразования (фиг. 3) Ти2 пер- 40 вого АЦП 10 и Тм второго АЦП 11, состоящие из трех тактов, имеют постоянную длительность, причем соблюдается условие

Тм = 2ТЦ2.

12= К

P А

Тл+Б

tr=K2 12Т В = Кз

ХР

12 — Т2

Uòï

В первом такте преобразования первог.o АЦП 10 в течение времени Т2 (фиг. 3 а) напряжение U с выхода преобразователя 2 давления в электрический сигнал поступает на аналоговый первый вход User АЦП 10. Напряжение U. с выхода преобразователя 4 температуры пара в электрический сигнал поступает во втором такте преобразования на второй вход U. > первого АЦП 10. Интегратор АЦП 10 заряжается и разряжается (фиг. 3 б). Длительность времяимпульсного сигнала на первом выходе первого АЦП 10 и с учетом характеристик преобразователей 2 и 4 U = К (Р+А) и U.n=К-(Т„+Б) определяется выражением где Kr, Кр, К ., А, Б — постоянные коэффициенты.

Сигнал длительностью t2 поступает на пер вый вход блока 14 синхронизации работы

АЦП, на второй вход которого поступает сигнал Тя третьего такта автокоррекции нуля с второго выхода второго АЦП 11. Блок

14 делит частоту сигнала t2 после инвертора

19 делителем 22 (фиг. 3 г), с помощью логического элемента И-НЕ 25 и инвертора 21 выбирает времяимпульсные сигналы

t22 (фиг. 3 д) и синхронизирует начала первых тактов циклов преобразования второго АЦП 11 (фиг. 3 д) с началом вторых тактов циклов преобразования первого АЦП

10 (фиг. 3, в) с помощью элементов И-НЕ

24, 26 и 27 инвертора 20 и делителя 23 опорной частоты fry импульсов на два (фиг. 2).

Резисторы 16 — 18 служат для создания необходимых уровней напряжения на 1,4 и

2-м входах блока 14 синхронизации.

Сигнал длительностью t2=t2 закрывает второй ключ 13, и напряжение U с выхода преобразователя 6 разности давлений в электрический сигнал поступает на аналоговый первый вход (Usx2) второго АЦП 11.

Напряжение 11тхв с выхода преобразователя 8 температуры исходной воды в электрический сигнал поступает на вход интегратора 9 с входом установки в нулевое состояние, и во втором такте преобразования второго АЦП 11 напряжение с выхода интегратора 9, линейно возрастающее (по абсолютной величине, фиг. 3 е) поступает на второй вход Uo.2 АЦП 11. Длительность импульса где т2 — постоянная интегрированная интег ратора АЦП 11, и с учетом характеристик преобразователей 6 и 8 Г)лр = Кл ЬР и 11тхв = Ктхв (Тхв +

+ В) определяется выражением где К2, К2, Клр, Ктхв,  — постоянные коэффициенты, являющиеся параметрами настройки устройства.

Сигналом tr открывается ключ 12 и на счетчик 15 импульсов начинают поступать счетные импульсы с второго выхода перво1425475 го АЦП 10. Число счетных импульсов М„за время t< пропорционально количеству теплоты Q, переносимому перегретым паром в теплоэнергетических установках, с учетом температуры Тхв исходной воды

10 где К4 — постоянный коэффициент.

Устройство позволяет повысить точность измерения количества теплоты, переносимого перегретым паром, путем учета количества теплоты, вносимого источником водоснабже- 1 ния, что повышает точность определения экономичности теплогенерирующих установок.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения коли .*ества теплоты, переносимого перегретым паром, содержащее установленные в трубопроводе первичные измерительные преооразователи давления и температуры пара, включенные соответственно в схемы преобразователей давления и температуры пара в электрические сигналы, интегратор с входом установки в нулевое состояние, первой аналого-цифровой преобразователь, первый кл.оч, счетчик импульсов, отличаюшееся тем, что, с 30 целью повышения точности измерений количества теплоты, переносимого перегретым паром, в него дополнительно введены первичный измерительный преобразователь разности давлений, включенный в схему преобразователя разности давлений в электри- д ческий сигнал, первичный измерительный преобразователь температуры воды в источнике водоснабжения, включенный в схему преобразователя температуры воды в электрический сигнал„ второй аналого-цифровой преобразователь, второй ключ, блок синх- 40 ронизации, первый вход которого соединен с первым выходом второго аналого-цифрового преобразователя, второй выход которого соединен с первым входом первого ключа и с третьим входом блока синхронизации, первый выход которого соединен с третьим входом первого аналого-цифрового преобразователя, второй выход которого соединен с вторым входом блока синхронизации, второй выход которого соединен с управляющим входом второго ключа, вход которого соединен с первым входом первого аналого-цифрового преобразователя и с выходом схемы преобразователя разности давлений в электрический сигнал, выходы схем преобразователей давления и температуры пара в электрический сигнал соединены соответственно с первым и вторым входами второго аналого-цифрового преобразователя, выход схемы преобразователя температуры водь; в электрический сигнал соединен с входом интегратора, выход которого соединен с вторым входом первого аналого-цифрового преобразователя, первый выход которого соединен с четвертым «ходом блс ка синхронизации, управляющим входом первого ключа и входом установки в нулевое состояние интегратора.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в него введен блок синхронизации, содержащий первый, второй и третий резисторы, первый, второй и третий инверторы, первый и второй делители частоты импульсов на два, первый, второй,.третий и четвертый логические элементы И-НЕ, при этом первый вход блока синхронизации соединен с входом первого инвертора и первым выводом первого резистор,"., второй вывод которого соединен с шиной питания, второй вход блока соединен с входом второго инвертора и первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с общей шиной, третий вход блока соединен с входом второго делителя частоты импульсов на два, четвертый вход блока соединен с первым входом первого элемента

Vi — НЕ и с первым выводом третьего резистора, второй вывод которого соединен с шиной питания, второй вход первого элемента И-НЕ соединен с выходом второго инвертора, вход первого делителя частоты импульсов на два соединен с выходом первого инвертооа и первым вхо ом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом пе„вого делителя частоты импульсов на два, а выход соединен с входом третьего инвертора, выход которого соединен с вторым выходом блока синхронизации и первым входом третьего элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, выход третьего элемента И-НЕ соединен с первым входом четвертого элемента И-HF, второй вход которого соединен с выходом второго делигеля частоты импульсов на два, выход четвертого элемента И-НЕ соединен «первым выходом блока синхронизации.

Риг. 2

Фиг. 3

Составитель В. Ярыч

Редактор В. Петраш Техред И. Верес Корректор М. Васильева

Заказ 4758/37 Тираж 607 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4