Тепловой преобразователь расхода

 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения малых расходов газа или жидкости. Цель изобретения - повышение точности за счет исключения влияния пространственного положения преобразователя и расширение диапазона измерений. При наличии потока среды первый по ходу потока нагревательно-измерительный элемент 3 охлаждается сильнее, чем второй элемент 4, вызывая появление разбаланса в мостовой измерительной схеме. За счет размещения измерительно-нагревательных элементов внутри измерительного канала 2, имеющего форму последовательно расположенных сообщающихся кольцевых участков и изолированного от теплопроводного корпуса 1, конвективные потоки внутри измерительных кольцевых участков вследствие схожести их формы не влияют на результат измерений при изменении пространственного положения преобразователя. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gI)g G 01 F 1/68

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Е73

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4231741/24-10 (22) 13.03.87 (46) 15.06.90. Бюл, № 22 (71) Опытно-конструкторское бюро приборов контроля и автоматики (72) А.M,ÌàðûøåB и А.И.Стариков (53) 681.121(088.8) (56) Патент США ¹- 444002 1 р кл. G 01 F 1/68, !984, Френкель Б.А. Измерение малых и микрорасходов продуктов нефтехимических производств. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1973, с.78. (54) ТЕПЛОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАСХОДА (57) Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерениях малых расходов газа или жидкости. Цель изобретения — повышение точности эа счет исключения

„,,SU„1571400 А 1 влияния пространственного положения преобразователя и расширение диапа— зона измерений, При наличии потока среды по ходу потока нагревательноизмерительный элемент 3 охлаждается сильнее, чем второй элемент 4, вызывая появление разбаланса в мостовой измерительной схеме. За счет размещения измерительно-нагревательных элементов внутри измерительного канала 2, имеющего форму последовательно расположенных сообщающихся кольцевых участков и изолированного от теплопроводного корпуса 1, конвективные потоки внутри измерительных кольцевых участков вследствие схожес- с ф ти их формы не влияют на результат измерений при изменении пространственного положения преобразователя

4 ил.

1571400

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения малых расходов газа или жидкости. 5

На фиг.1 изображены структурная ° схема предлагаемого преобразователя; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 — вариант сечения измерительного канала; на фиг.4 — диаграм мы температур потока вдоль измери1 тельного канала при отсутствии и ! при налич ии по то к а.

Преобразователь содержит корпус 1, в теле которого размещен измеритель- 15 ный канал 2, выполненный в виде по, следовательно расположенных близко друг к другу двух сообщающихся кольцевых участков, при этом диаметры входного и выходного патрубков равны 20 или больше диаметра сообщающего кольцевые участки отверстия, нагревательно-измерительные элементы 3 и

4 из материала с BblcoKHM температуоным коэффициентом сопротивления 25 расположены вдоль измерительного канала 2, Измерительный канал 2 изолирован от корпуса 1 теплоизоляционным материалом S, Выводы нагревательно-измерительных элементов 3 и 4 З0 загерметизированы герметиком б, Теплоизоляция измерительного канала 2 может быть выполнена с зубцами, которые, возмущая контролируемый поток, интенсифицируют процессы теплообмена в измерительном канале, увеличивая чувствительность и уменьшая инерционность теплового преобразователя, Преобразователь работает следующим.образом, 40

При включении нагревательно-измерительных элементов s измерительную мостовую схему (не показана) они нагреваются током питания моста и при отсутствии потока среды приобре- 45 тают температуру, одинаковую по всему измерительному каналу (линия 7 на фиг,4). При наличии потока среды первый по ходу потока нагревательноизмерительный элемент Э интенсивно охлаждается, при этом нагревательноиэмерительный элемент 4 охлаждается в меньшей степени, вызывая появление напряжения раэбаланса в измерительной диагонали моста (кривая 8 на фиг,4).

3а счет выполнения монолитного корпуса иэ материала с высокой теплопроводностью обеспечивается одинаковость температуры во всех его участках, при этом расширяется диапазон измерения, поскольку исключается взаимное тепловое влияние нагрев атель но-измерительных элементов, размещенных внутри измерительного канала из теплоизоляционного материала, друг на друга, повьппается линейность градуировочной характеристики и, кроме того, внешние конвективные потоки не влияют на точность измерения. При изменении пространственного положения теплового преобразователя конвективные потоки внутри измерительного канала в виде кольцевых участков вследствие схожести их формы и пространственной ориентации имеют одинаковый характер и одинаково влияют на изменение температуры нагревательно-измерительных элементов, поэтому разбаланса измерительного моста не происходит, Предлагаемый преобразователь в отличие от известных обладает большой точностью измерения при наклонах в широком диапазоне углов и различной ориентации в пространстве, большой стабильностью, малой инерционностью и линейной характеристикой преобразования, Формула и з о б р е т е н и я

Тепловой преобразователь расхода, содержащий измерительный участок с подводящим и отводящим патрубками и два нагревательно-измерительных элемента, размещенных в корпусе из теплопроводного материала, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности за счет исключения влияния пространственного положения преобразователя и расширения диапазона измерения, корпус выполнен монолитным, измерительный участок образован двумя последовательно соединенными кольцевыми каналами, стенки которых покрыты теплоизолирующим материалом, каждый иэ нагревательноизмерительных элементов размещен внутри и на всем протяжении соответствующего кольцевого канала, при этом диаметр соединительного отверстия двух кольцевых каналов выбирается иэ соотношения с и где Й„- диаметр измерительного канала;

d диаметр соединительного отверстия.

g-A

Составитель Н.Андреева

Техред Л.Сердюкова Корректор M.Êó÷åðÿâàÿ

Редактор А,Ревин

Заказ 15Q3 Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государствечного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород.